JP7435617B2 - Negative electrode active material, negative electrode and secondary battery manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は負極活物質、負極および二次電池に関する。 The present invention relates to a negative electrode active material, a negative electrode, and a secondary battery.

従来、種々の電子機器の電源として、二次電池が用いられている。二次電池は一般的に外装体(ケース)内に電極組立体(電極体)および電解質が収容された構造を有し、さらに二次電池の電気的接続を達成するための外部端子(または電極リード)を具備している。電極組立体は、正極と負極とがセパレータを介して配置された構造を有している。 Conventionally, secondary batteries have been used as power sources for various electronic devices. A secondary battery generally has a structure in which an electrode assembly (electrode body) and an electrolyte are housed within an exterior body (case), and an external terminal (or electrode) for achieving electrical connection of the secondary battery. lead). The electrode assembly has a structure in which a positive electrode and a negative electrode are placed with a separator in between.

正極および負極はそれぞれ正極活物質を含む正極層および負極活物質を含む負極層を有している。二次電池においては、「正極層に含まれる正極活物質」および「負極層に含まれる負極活物質」に起因して電解質にイオンがもたらされ、かかるイオンが正極と負極との間で移動して電子の受け渡しが行われて充放電がなされる。近年においては、イオンとしてリチウムイオンを用いたLiイオン二次電池は、高電圧、高エネルギー密度という優れた特性を有するため電子機器の電源として広く普及している。最近においては、電子機器の小型化および高性能化が進み、Liイオン二次電池のさらなる高エネルギー密度化に対する要望が高まっている。 The positive electrode and the negative electrode each have a positive electrode layer containing a positive electrode active material and a negative electrode layer containing a negative electrode active material. In secondary batteries, ions are brought into the electrolyte due to the "positive electrode active material contained in the positive electrode layer" and the "negative electrode active material contained in the negative electrode layer," and these ions move between the positive electrode and the negative electrode. As a result, electrons are transferred and charged and discharged. In recent years, Li-ion secondary batteries using lithium ions have been widely used as power sources for electronic devices because they have excellent characteristics of high voltage and high energy density. In recent years, electronic devices have become smaller and more sophisticated, and there is a growing demand for higher energy density Li-ion secondary batteries.

現在のLiイオン二次電池は、正極にLiCoO、負極に黒鉛を用いたものが主流である。負極の黒鉛は充放電の可逆性に優れるものの、その放電容量はすでに層間化合物LiCに相当する理論値372mAh/gに近い値まで到達している。このため、さらなる高エネルギー密度化を達成するためには、黒鉛より放電容量の大きい負極材料を開発する必要がある。そこで、黒鉛に替わる負極材料として、黒鉛を遥かに凌ぐ放電容量を有するLiと合金を形成する活物質としてSi系材料が注目されている。Liを吸蔵放出する金属粒子あるいは合金粒子は、従来から負極活物質とし使用されてきた黒鉛に比べて高容量密度である。このため、これらを活物質として使用することで、電池の高容量化が可能になるが、これらの材料はLiを吸蔵する際に体積膨張が生じ、Liを放出する際に収縮するため、粒子自体の割れや生成した固体電解質界面(Solid Electrolyte Interface)被膜(以下、「SEI被膜」という)の割れや剥がれなども生じやすい。高容量密度な金属・合金であるほど膨張率は大きくなる傾向にある。高容量であるSi系負極材料はLiを吸蔵すると最大でその体積が約4倍に膨張するため、割れや形成されたSEI被膜の破壊が特に進行しやすい。このため、充電時に電解液の還元分解を増進し、実用レベルのサイクル特性が得られていない。 The mainstream of current Li-ion secondary batteries is one using LiCoO 2 for the positive electrode and graphite for the negative electrode. Although graphite for the negative electrode has excellent reversibility in charging and discharging, its discharge capacity has already reached a value close to the theoretical value of 372 mAh/g, which corresponds to the intercalation compound LiC 6 . Therefore, in order to achieve even higher energy density, it is necessary to develop a negative electrode material with a higher discharge capacity than graphite. Therefore, as a negative electrode material to replace graphite, Si-based materials are attracting attention as an active material that forms an alloy with Li and has a discharge capacity that far exceeds that of graphite. Metal particles or alloy particles that absorb and release Li have a higher capacity density than graphite, which has been conventionally used as a negative electrode active material. Therefore, by using these as active materials, it is possible to increase the capacity of batteries, but these materials expand in volume when absorbing Li and contract when releasing Li, so particles Cracking of the film itself and cracking or peeling of the formed solid electrolyte interface film (hereinafter referred to as "SEI film") are likely to occur. The higher the capacitance density of the metal/alloy, the higher the expansion coefficient tends to be. When a high-capacity Si-based negative electrode material absorbs Li, its volume expands up to about four times, so cracking and destruction of the formed SEI film are particularly likely to proceed. For this reason, the reductive decomposition of the electrolyte increases during charging, making it impossible to obtain cycle characteristics at a practical level.

そこで、特定の金属酸化物や金属によってSi系負極材料などを被覆することで、電解液の分解が抑制できる技術が開示されている(例えば、特許文献1~4)。 Therefore, techniques have been disclosed in which decomposition of the electrolytic solution can be suppressed by coating a Si-based negative electrode material or the like with a specific metal oxide or metal (for example, Patent Documents 1 to 4).

特開2008-4534号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-4534 特表2016-507859号公報Special table 2016-507859 publication WO2017/126337WO2017/126337 特開2004-335334号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-335334

本発明の発明者等は、以下の問題が生じることを見い出した。詳しくは、図3に示すように、従来の負極活物質100は負極活物質芯材101および当該負極活物質芯材の表面に形成された被膜102を有し、充放電により、膨張および収縮が繰り返される。このとき、従来の被膜102は膨張収縮に対する追従性(または復元性)が十分でないため、膨張収縮に伴い、図4に示すように、被膜102においてひび割れ1020、ピンホール1021および負極活物質芯材101からの剥がれ1022等の物理的な劣化が容易に発生した。これらの結果、新たな負極材料表面が発生し、電解液の分解を助長させるため、サイクル特性が急激に劣化した。また、電解液の分解に伴い、粒子各部の割れ発生を促進し、電解液の副反応が増大するため、副反応生成物が粒子体積を更に増加させたり、充放電効率を更に悪化させたりした。図3は、従来の負極活物質における膨張および収縮を説明するための負極活物質の模式的断面図である。図4は、従来の負極活物質における表面状態を示す模式的断面図である。 The inventors of the present invention discovered that the following problems occur. Specifically, as shown in FIG. 3, the conventional negative electrode active material 100 has a negative electrode active material core 101 and a coating 102 formed on the surface of the negative electrode active material core, and expands and contracts during charging and discharging. Repeated. At this time, since the conventional coating 102 does not have sufficient followability (or restorability) against expansion and contraction, as shown in FIG. Physical deterioration such as peeling 1022 from 101 easily occurred. As a result, a new negative electrode material surface was generated, which promoted the decomposition of the electrolytic solution, resulting in a rapid deterioration of cycle characteristics. In addition, as the electrolyte decomposes, cracks in various parts of the particles are promoted, and side reactions of the electrolyte increase, resulting in side reaction products that further increase the particle volume and further deteriorate charge/discharge efficiency. . FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a negative electrode active material for explaining expansion and contraction in a conventional negative electrode active material. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the surface state of a conventional negative electrode active material.

本発明は、芯材の膨張収縮による被膜の物理的な劣化を抑制することにより、十分に優れた初期充放電効率およびサイクル特性を示す電池用負極活物質を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a battery negative electrode active material that exhibits sufficiently excellent initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics by suppressing physical deterioration of the coating due to expansion and contraction of the core material.

本発明は、
負極活物質芯材;および
該負極活物質芯材の表面に形成された被膜を有する、電池用負極活物質であって、
前記被膜は、
金属原子-炭素原子結合を1分子中、1つも含まない第1金属アルコキシド;および
金属原子-炭素原子結合を1分子中、2つ以上含む第2金属アルコキシド
を少なくとも含む反応物からなる有機無機ハイブリッド被膜である、負極活物質に関する。
The present invention
A negative electrode active material for a battery, comprising: a negative electrode active material core; and a coating formed on the surface of the negative electrode active material core,
The coating is
An organic-inorganic hybrid consisting of a reactant containing at least a first metal alkoxide containing no metal atom-carbon atom bond in one molecule; and a second metal alkoxide containing two or more metal atom-carbon atom bonds in one molecule. The present invention relates to a negative electrode active material that is a film.

本発明の負極活物質は、芯材の膨張収縮による被膜の物理的な劣化(例えば、ひび割れ、ピンホールおよび負極活物質芯材からの剥がれ)を抑制することにより、十分に優れた初期充放電効率およびサイクル特性を示すことができる。 The negative electrode active material of the present invention suppresses physical deterioration of the coating due to expansion and contraction of the core material (e.g., cracks, pinholes, and peeling from the negative electrode active material core material), thereby achieving sufficiently excellent initial charge and discharge. Efficiency and cycle characteristics can be shown.

本発明の負極活物質における膨張および収縮を説明するための負極活物質の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a negative electrode active material for explaining expansion and contraction in the negative electrode active material of the present invention. 本発明の負極活物質における表面状態を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the surface state of the negative electrode active material of the present invention. 従来の負極活物質における膨張および収縮を説明するための負極活物質の模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a negative electrode active material for explaining expansion and contraction in a conventional negative electrode active material. 従来の負極活物質における表面状態を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the surface state of a conventional negative electrode active material.

[負極活物質]
本発明の負極活物質10は、図1に示すように、負極活物質芯材1および当該負極活物質芯材1の表面に形成された被膜2を有し、充放電により膨張および収縮を繰り返されてもよい。図1は、本発明の負極活物質における膨張および収縮を説明するための負極活物質の模式的断面図である。
[Negative electrode active material]
As shown in FIG. 1, the negative electrode active material 10 of the present invention has a negative electrode active material core material 1 and a coating 2 formed on the surface of the negative electrode active material core material 1, and repeatedly expands and contracts due to charging and discharging. You may be FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a negative electrode active material for explaining expansion and contraction in the negative electrode active material of the present invention.

負極活物質芯材1は、正極と負極との間で移動して電子の受け渡しを担うイオンの吸蔵放出に資する物質であり、電池容量の増大の観点から、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、負極活物質芯材は、例えば各種のケイ素系材料、炭素系材料、またはこれらの混合物などであることが好ましい。電池容量のさらなる増大の観点から、負極活物質芯材はケイ素系材料であることが好ましい。 The negative electrode active material core material 1 is a material that contributes to the intercalation and desorption of ions that move between the positive electrode and the negative electrode and is responsible for the transfer of electrons, and from the viewpoint of increasing battery capacity, it is a material that contributes to the intercalation and desorption of lithium ions. It is preferable that there be. From this point of view, it is preferable that the negative electrode active material core material is, for example, various silicon-based materials, carbon-based materials, or a mixture thereof. From the viewpoint of further increasing battery capacity, the negative electrode active material core is preferably a silicon-based material.

ケイ素系材料とは、ケイ素(Si)を構成元素として含む材料の総称である。ケイ素系材料は、ケイ素の単体でもよいし、ケイ素の合金でもよいし、ケイ素の化合物でもよい。また、ケイ素系材料は、上記した単体、合金および化合物のうちのいずれか1種類または2種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。なお、ケイ素系材料は、結晶質でもよいし、非晶質(アモルファス)でもよい。ケイ素は金属の範疇に分類されるものとする。 A silicon-based material is a general term for materials containing silicon (Si) as a constituent element. The silicon-based material may be simple silicon, a silicon alloy, or a silicon compound. Further, the silicon-based material may be a material having at least a portion of any one or two or more types of phases among the above-mentioned simple substance, alloy, and compound. Note that the silicon-based material may be crystalline or amorphous. Silicon is classified as a metal.

ケイ素の単体は、あくまで一般的な意味での単体である。すなわち、単体の純度は、必ずしも100%である必要はなく、その単体は、微量の不純物を含んでいてもよい。 Silicon is a simple substance in a general sense. That is, the purity of a simple substance does not necessarily need to be 100%, and the simple substance may contain a trace amount of impurity.

ケイ素の合金は、2種類以上の金属元素を構成元素として含んでいてもよいし、1種類以上の金属元素と1種類以上の半金属元素とを構成元素として含んでいてもよい。また、上記したケイ素の合金は、さらに、1種類以上の非金属元素を構成元素として含んでいてもよい。ケイ素の合金の組織は、例えば、固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物およびそれらの2種類以上の共存物などである。ケイ素の合金に構成元素として含まれる金属元素および半金属元素は、例えば、電極反応物質と合金を形成することが可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか1種類または2種類以上である。具体的には、例えば、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、ビスマス、カドミウム、銀、亜鉛、ハフニウム、ジルコニウム、イットリウム、パラジウムおよび白金などである。ケイ素の合金は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか1種類また
は2種類以上を含んでいる。
The silicon alloy may contain two or more kinds of metal elements as constituent elements, or may contain one or more kinds of metal elements and one or more kinds of metalloid elements as constituent elements. Further, the silicon alloy described above may further contain one or more nonmetallic elements as a constituent element. The structure of a silicon alloy is, for example, a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or a coexistence of two or more thereof. The metal elements and metalloid elements contained as constituent elements in the silicon alloy are, for example, one or more of metal elements and metalloid elements that can form an alloy with the electrode reactant. be. Specific examples include magnesium, boron, aluminum, gallium, indium, germanium, tin, lead, bismuth, cadmium, silver, zinc, hafnium, zirconium, yttrium, palladium, and platinum. For example, the silicon alloy may contain any one of tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium as a constituent element other than silicon. Contains two or more types.

ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、ケイ素の合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。 The silicon compound contains, for example, one or more of carbon and oxygen as constituent elements other than silicon. Note that the silicon compound may contain, for example, as a constituent element other than silicon, one or more of the series of elements described for the silicon alloy.

ケイ素の合金およびケイ素の化合物は、例えば、SiB、SiB、MgSi、NiSi、TiSi、MoSi、CoSi、NiSi、CaSi、CrSi、CuSi、FeSi、MnSi、NbSi、TaSi、VSi、WSi、ZnSi、SiC、Si、SiO、SiO(0<v≦2)、SiTi(0<w≦2)、およびLiSiOなどである。なお、SiOにおけるvは、0.2<v<1.4でもよい。SiTiにおけるwは、0.01≦v≦0.5でもよい。 Silicon alloys and silicon compounds include, for example, SiB4 , SiB6 , Mg2Si , Ni2Si , TiSi2 , MoSi2 , CoSi2 , NiSi2 , CaSi2 , CrSi2 , Cu5Si , FeSi2, MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 , SiC, Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SiO v (0<v≦2), SiTi w (0<w≦2) , and LiSiO. Note that v in SiO v may be 0.2<v<1.4. In SiTi w , w may be 0.01≦v≦0.5.

炭素系材料とは、炭素を構成元素として含む材料の総称である。炭素系材料の種類は、特に限定されないが、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛)などである。ただし、難黒鉛化性炭素に関する(002)面の面間隔は、例えば、0.37nm以上であることが好ましいと共に、黒鉛に関する(002)面の面間隔は、例えば、0.34nm以下であることが好ましい。より具体的には、炭素系材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類は、例えば、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどを含む。有機高分子化合物焼成体は、高分子化合物の焼成(炭素化)物であり、その高分子化合物は、例えば、フェノール樹脂およびフラン樹脂などのうちのいずれか1種類または2種類以上である。この他、炭素系材料は、例えば、約1000℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。炭素系材料は、ハードカーボン、ソフトカーボン、ダイヤモンド状炭素であってもよい。 Carbon-based materials are a general term for materials containing carbon as a constituent element. The type of carbon-based material is not particularly limited, but includes, for example, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and graphite (natural graphite, artificial graphite). However, it is preferable that the spacing between the (002) planes related to non-graphitizable carbon is, for example, 0.37 nm or more, and the spacing between the (002) planes related to graphite is, for example, 0.34 nm or less. is preferred. More specifically, carbon-based materials include, for example, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbon fibers, fired organic polymer compounds, activated carbon, and carbon blacks. The cokes include, for example, pitch coke, needle coke, petroleum coke, and the like. The fired organic polymer compound is a fired (carbonized) product of a polymer compound, and the polymer compound is, for example, one or more of phenol resins, furan resins, and the like. In addition, the carbon-based material may be, for example, low-crystalline carbon heat-treated at a temperature of about 1000° C. or less, or amorphous carbon. The carbon-based material may be hard carbon, soft carbon, or diamond-like carbon.

炭素系材料の形状は、特に限定されないが、例えば、繊維状、球状(粒子状)および鱗片状などである。もちろん、2種類以上の形状を有する炭素系材料が混在していてもよい。 The shape of the carbon-based material is not particularly limited, and examples thereof include fibrous, spherical (particulate), and scaly shapes. Of course, carbon-based materials having two or more types of shapes may be mixed.

負極活物質芯材は、ケイ素以外の金属を含む金属酸化物であってもよい。そのような金属酸化物として、例えば、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛および酸化リチウムなどから成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。 The negative electrode active material core material may be a metal oxide containing a metal other than silicon. Examples of such metal oxides include at least one selected from the group consisting of tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide, and the like.

負極活物質芯材の平均粒径は特に限定されず、例えば、1μm以上、50μm以下、特に1μm以上、40μm以下であってもよい。ここで説明する平均粒径とは、メジアン径D50(μm)であり、以降においても同様である。
負極活物質芯材がケイ素系材料である場合の平均粒径(メジアン径D50)は、電解液の副反応抑制、および膨張抑制の観点から、1μm以上、10μm以下であることが好ましい。
負極活物質芯材が炭素系材料である場合の平均粒径(メジアン径D50)は、電解液の副反応抑制、および膨張抑制の観点から、5μm以上、40μm以下であることが好ましい。
The average particle diameter of the negative electrode active material core material is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more and 50 μm or less, particularly 1 μm or more and 40 μm or less. The average particle diameter described here is the median diameter D50 (μm), and the same applies hereafter.
When the negative electrode active material core material is a silicon-based material, the average particle size (median diameter D50) is preferably 1 μm or more and 10 μm or less from the viewpoint of suppressing side reactions and expansion of the electrolytic solution.
When the negative electrode active material core material is a carbon-based material, the average particle size (median diameter D50) is preferably 5 μm or more and 40 μm or less from the viewpoint of suppressing side reactions and expansion of the electrolytic solution.

被膜2は、有機無機ハイブリッド被膜であり、有機成分と無機成分との複合物から形成されている。詳しくは、被膜2は、第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドをモノマー成分として少なくとも含む反応物から形成されている。より詳しくは、被膜2は、上記金属アルコキシドの各々から形成された複数の層が積層されたものではなく、上記金属アルコキシドの反応物からなる網の目構造(単層構造)を有している。被膜2は、少なくとも第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドを含む反応物から構成されるため、柔軟性(復元性)が高く、芯材の膨張および収縮に対して耐性が高い。具体的には、充放電により負極活物質芯材が膨張および収縮を繰り返しても、被膜2はそのような膨張および収縮に十分に追従することができる。このため、芯材1の膨張収縮による被膜2の物理的な劣化を十分に抑制することができ、十分に優れた初期充放電効率およびサイクル特性が得られるものと考えられる。本発明においてこのような効果が得られるメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと考えられる。被膜2は、具体的には、少なくとも第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドを含む反応物から構成されるため、図1に示すように、被膜2は無機部2aおよび有機部2bを含む。無機部2aは第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの両者に基づく部分であり、有機部2bは第2金属アルコキシドの一部に基づく部分である。有機部2bは無機部2aに比べ、柔軟性が高いため、芯材1が膨張しても(図1中の右側参照)、または収縮しても(図1中の左側参照)、芯材の膨張収縮への追従により、図2に示すように、被膜2の物理的な劣化を十分に抑制することができる。被膜2は、有機材料と無機材料とのハイブリッド化により、有機材料の特徴(柔軟性)をもつ無機材料設計が可能となっている。例えば、プラスチックに代表される有機材料は、軽くて加工性に優れ、柔軟性や耐衝撃性を有する。一方で、有機材料は、耐熱性や材料安定性が無機材料よりも劣る。他方、シリカやガラスなどの無機材料は、耐久性や耐熱性に優れる反面、重くて衝撃に弱いものが多い(脆い、柔軟性が低い)。本発明において被膜2は有機-無機ハイブリッド材料であるため、これら両者の特性を取り込むことが可能となっている。被膜が第2金属アルコキシドを含まない場合、被膜は芯材の膨張および収縮に十分に追従することができないため、被膜の物理的な劣化が十分に抑制されず、十分に優れた初期充放電効率およびサイクル特性が得らない。図2は、本発明の負極活物質における表面状態を示す模式的断面図である。 The coating 2 is an organic-inorganic hybrid coating, and is formed from a composite of an organic component and an inorganic component. Specifically, the coating 2 is formed from a reactant containing at least a first metal alkoxide and a second metal alkoxide as monomer components. More specifically, the coating 2 is not a stack of multiple layers formed from each of the metal alkoxides, but has a network structure (single layer structure) made of reactants of the metal alkoxides. . Since the coating 2 is composed of a reactant containing at least a first metal alkoxide and a second metal alkoxide, it has high flexibility (restorability) and high resistance to expansion and contraction of the core material. Specifically, even if the negative electrode active material core repeatedly expands and contracts due to charging and discharging, the coating 2 can sufficiently follow such expansion and contraction. Therefore, it is considered that physical deterioration of the coating 2 due to expansion and contraction of the core material 1 can be sufficiently suppressed, and sufficiently excellent initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics can be obtained. Although the details of the mechanism by which such an effect is obtained in the present invention are not clear, it is thought to be based on the following mechanism. Specifically, the coating 2 is composed of a reactant containing at least a first metal alkoxide and a second metal alkoxide, so as shown in FIG. 1, the coating 2 includes an inorganic portion 2a and an organic portion 2b. The inorganic part 2a is a part based on both the first metal alkoxide and the second metal alkoxide, and the organic part 2b is a part based on a part of the second metal alkoxide. Since the organic part 2b has higher flexibility than the inorganic part 2a, even if the core material 1 expands (see the right side in FIG. 1) or contracts (see the left side in FIG. 1), the core material By following the expansion and contraction, as shown in FIG. 2, physical deterioration of the coating 2 can be sufficiently suppressed. The coating 2 can be designed as an inorganic material that has the characteristics (flexibility) of an organic material by hybridizing an organic material and an inorganic material. For example, organic materials such as plastics are light, have excellent processability, and have flexibility and impact resistance. On the other hand, organic materials are inferior to inorganic materials in heat resistance and material stability. On the other hand, although inorganic materials such as silica and glass have excellent durability and heat resistance, they are often heavy and weak against impact (brittle, low flexibility). In the present invention, since the film 2 is an organic-inorganic hybrid material, it is possible to incorporate the characteristics of both of them. If the coating does not contain a second metal alkoxide, the coating cannot sufficiently follow the expansion and contraction of the core material, so physical deterioration of the coating is not sufficiently suppressed, resulting in sufficiently excellent initial charge/discharge efficiency. and cycle characteristics cannot be obtained. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the surface state of the negative electrode active material of the present invention.

被膜2は通常、例えば、0.1nm以上20nm以下(特に0.5nm以上15nm以下)の平均膜厚を有している。 The coating 2 usually has an average thickness of, for example, 0.1 nm or more and 20 nm or less (particularly 0.5 nm or more and 15 nm or less).

第1金属アルコキシドは、金属原子-炭素原子結合を1分子中、1つも含まない金属アルコキシドであり、当該金属が有する全ての手がアルコキシ基(-OR)と結合した金属アルコキシドである。第1金属アルコキシドにおいて、金属原子-炭素原子結合は金属原子と炭素原子との直接的な共有結合のことである。第1金属アルコキシドにおいて、金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子は、1価の炭化水素基(例えば、アルキル基およびアルケニル基)を構成する炭素原子または2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基)を構成する炭素原子のことである。第1金属アルコキシドはこのような金属原子-炭素原子結合を1分子中、1つも有さない。このため、第1金属アルコキシドは、被膜2を構成するとともに、被膜2を負極活物質芯材1と比較的強固な結合により定着させる。 The first metal alkoxide is a metal alkoxide that does not contain any metal atom-carbon atom bond in one molecule, and is a metal alkoxide in which all hands of the metal are bonded to an alkoxy group (-OR 1 ). In the first metal alkoxide, the metal atom-carbon atom bond is a direct covalent bond between a metal atom and a carbon atom. In the first metal alkoxide, the carbon atoms constituting the metal atom-carbon atom bond are carbon atoms constituting monovalent hydrocarbon groups (for example, alkyl groups and alkenyl groups) or divalent hydrocarbon groups (for example, alkylene groups). carbon atoms that make up the group). The first metal alkoxide does not have any such metal atom-carbon atom bond in one molecule. Therefore, the first metal alkoxide forms the coating 2 and fixes the coating 2 to the negative electrode active material core 1 through a relatively strong bond.

第1金属アルコキシドは、詳しくは、以下の一般式(1)で表される化合物である。 Specifically, the first metal alkoxide is a compound represented by the following general formula (1).

Figure 0007435617000001
Figure 0007435617000001

式(1)中、Mは、金属原子であって、Si、Ti、AlまたはZrであり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくはSi、TiまたはAlであり、より好ましくはSiまたはTiであり、さらに好ましくはSiである。
xはMの価数である。MがSi、TiまたはZrのとき、xは4である。MがAlのとき、xは3である。
は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基または一般式:-C(R)=CH-CO-Rで表される基(式中、RおよびRは、後述の通りである)であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基である。Rとしてのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等が挙げられる。xの数に応じた複数のRについて、全てのRは、それぞれ独立して、上記アルキル基から選択されてもよいし、または全てのRは、上記アルキル基から選択された相互に同じ基であってもよい。
は、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基である。Rとしてのアルキル基としては、Rとしてのアルキル基と同様のアルキル基が挙げられる。
は炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数1~30のアルキルオキシ基または炭素原子数1~30のアルケニルオキシ基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~20(より好ましくは1~10、さらに好ましくは1~5)のアルキル基、炭素原子数10~30(特に14~24)のアルキルオキシ基、または炭素原子数10~30(特に14~24)のアルケニルオキシ基である。Rとしての好ましいアルキル基としては、Rとしてのアルキル基と同様のアルキル基、ならびにウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、セチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。Rとしてのアルキルオキシ基としては、例えば、式:-O-C2p+1(式中、pは1~30の整数である)で表される基が挙げられる。Rとしてのアルケニルオキシ基としては、例えば、式:-O-C2q-1(式中、qは1~30の整数である)で表される基が挙げられる。
In formula (1), M1 is a metal atom, and is Si, Ti, Al, or Zr, and is preferably Si, Ti, or Zr from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. It is Al, more preferably Si or Ti, and still more preferably Si.
x is the valence of M1 . When M 1 is Si, Ti or Zr, x is 4. When M1 is Al, x is 3.
R 1 is each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a group represented by the general formula: -C(R 2 )=CH-CO-R 3 (wherein R 2 and R 3 are , as described below), and is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. Examples of the alkyl group as R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group. group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, etc. For a plurality of R 1s depending on the number of x, all R 1s may be each independently selected from the above alkyl groups, or all R 1s may be mutually selected from the above alkyl groups. They may be the same group.
R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. Examples of the alkyl group as R2 include the same alkyl groups as the alkyl group as R1 .
R 3 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, which improves the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. From the viewpoint of improvement, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (more preferably 1 to 10, even more preferably 1 to 5), an alkyloxy group having 10 to 30 carbon atoms (especially 14 to 24), or It is an alkenyloxy group having 10 to 30 (especially 14 to 24) carbon atoms. Preferred alkyl groups for R3 include the same alkyl groups as the alkyl group for R1 , as well as undecyl, lauryl, tridecyl, myristyl, pentadecyl, cetyl, heptadecyl, stearyl, nonadecyl groups, Examples include eicosyl group. Examples of the alkyloxy group as R 3 include a group represented by the formula: -OC p H 2p+1 (wherein p is an integer of 1 to 30). Examples of the alkenyloxy group as R 3 include a group represented by the formula: -O-C q H 2q-1 (wherein q is an integer from 1 to 30).

式(1)中、複数のRのうち、隣接する2つのRは、アルキル基のとき、互いに結合して、当該2つのRが結合する酸素原子および該酸素原子が結合するM原子とともに、1つの環(例えば5~8員環、特に6員環)を形成してもよい。隣接する2つのRが互いに結合してなる1つの環として、例えば、一般式(1X)で表される6員環が挙げられる。 In formula (1), when two adjacent R 1s among the plurality of R 1 are alkyl groups, they are bonded to each other to form an oxygen atom to which the two R 1s are bonded and an M 1 to which the oxygen atom is bonded. Together with the atoms, a ring (for example a 5- to 8-membered ring, especially a 6-membered ring) may be formed. An example of a ring formed by bonding two adjacent R 1 to each other is a 6-membered ring represented by the general formula (1X).

Figure 0007435617000002
Figure 0007435617000002

式(1X)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは水素原子または炭素原子数1~5のアルキル基である。R、RおよびRの合計炭素原子数は通常、0~12であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2~8である。 式(1X)中、R、RおよびRとしてのアルキル基としては、Rとしてのアルキル基と同様のアルキル基が挙げられる。 In formula (1X), R 4 , R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and further improve the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. From this viewpoint, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferred. The total number of carbon atoms of R 4 , R 5 and R 6 is usually 0 to 12, and preferably 2 to 8 from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. In formula (1X), examples of the alkyl groups for R 4 , R 5 and R 6 include the same alkyl groups as the alkyl group for R 1 .

第1金属アルコキシドとして、例えば、以下の一般式(1A)、(1B)、(1B')、(1C)および(1D)で表される化合物が挙げられる。第1金属アルコキシドは、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、一般式(1A)、(1B)、(1C)または(1D)で表される化合物またはそれらの混合物であること好ましく、一般式(1A)、(1B)または(1C)で表される化合物またはそれらの混合物であることがより好ましく、一般式(1A)または(1B)で表される化合物またはそれらの混合物であることがさらに好ましく、一般式(1A)で表される化合物またはそれらの混合物であることが特に好ましい。 Examples of the first metal alkoxide include compounds represented by the following general formulas (1A), (1B), (1B'), (1C) and (1D). The first metal alkoxide is a compound represented by the general formula (1A), (1B), (1C) or (1D) or a mixture thereof, from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. It is preferably a compound represented by general formula (1A), (1B) or (1C) or a mixture thereof, and a compound represented by general formula (1A) or (1B) or them It is more preferable that it is a mixture of the following, and it is particularly preferable that it is a compound represented by the general formula (1A) or a mixture thereof.

Figure 0007435617000003
Figure 0007435617000003

式(1A)中、Rは、それぞれ独立して、式(1)におけるRと同様のRである。Rは、それぞれ独立して、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10、より好ましくは1~5のアルキル基である。 In formula (1A), R 1 is each independently the same R 1 as R 1 in formula (1). R 1 is each independently an alkyl group having preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material.

このような一般式で表される化合物(1A)の具体例を以下の表に示す。

Figure 0007435617000004
Specific examples of the compound (1A) represented by such general formula are shown in the table below.
Figure 0007435617000004

Figure 0007435617000005
Figure 0007435617000005

式(1B)中、Rは、それぞれ独立して、式(1)におけるRと同様のRである。Rは、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、それぞれ独立して、好ましくは炭素原子数1~10のアルキル基または前記した一般式:-C(R)=CH-CO-Rで表される基(式中、RおよびRはそれぞれ、一般式(1)で説明したRおよびRと同様である)であり、より好ましくは炭素原子数1~10(特に1~5)のアルキル基である。
式(1B)において、RおよびRはそれぞれ、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、以下の基であることが好ましい。Rは、炭素原子数1~10のアルキル基であり、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基である。Rとしてのアルキル基としては、Rとしてのアルキル基と同様のアルキル基が挙げられる。Rは炭素原子数1~30のアルキル基であり、好ましくは炭素原子数1~20(より好ましくは1~10、さらに好ましくは1~5)のアルキル基である。Rとしての好ましいアルキル基としては、Rとしてのアルキル基と同様のアルキル基、ならびにウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、セチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。
In formula (1B), R 1 is each independently the same R 1 as R 1 in formula (1). From the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or the above general formula: -C(R 2 ). A group represented by =CH-CO-R 3 (wherein R 2 and R 3 are the same as R 2 and R 3 , respectively, explained in general formula (1)), more preferably a carbon atom It is an alkyl group of number 1 to 10 (especially 1 to 5).
In formula (1B), each of R 2 and R 3 is preferably the following group from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the alkyl group as R2 include the same alkyl groups as the alkyl group as R1 . R 3 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 5). Preferred alkyl groups for R3 include the same alkyl groups as the alkyl group for R1 , as well as undecyl, lauryl, tridecyl, myristyl, pentadecyl, cetyl, heptadecyl, stearyl, nonadecyl groups, Examples include eicosyl group.

このような一般式で表される化合物(1B)の具体例を以下の表に示す。

Figure 0007435617000006
Specific examples of the compound (1B) represented by such general formula are shown in the table below.
Figure 0007435617000006

Figure 0007435617000007
Figure 0007435617000007

式(1B’)中、Ra、Ra、Ra、Ra、RaおよびRaは、それぞれ独立して、水素原子、または炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基である。Ra、Ra、Ra、Ra、RaおよびRaとしてのアルキル基は、Rとしてのアルキル基と同様である。 In formula (1B'), Ra 1 , Ra 2 , Ra 3 , Ra 4 , Ra 5 and Ra 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the negative electrode active material From the viewpoint of further improving initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable. The alkyl groups as Ra 1 , Ra 2 , Ra 3 , Ra 4 , Ra 5 and Ra 6 are the same as the alkyl group as R 1 .

このような一般式で表される化合物(1B’)の具体例を以下の表に示す。

Figure 0007435617000008
Specific examples of the compound (1B') represented by such general formula are shown in the table below.
Figure 0007435617000008

Figure 0007435617000009
Figure 0007435617000009

式(1C)中、Rは、それぞれ独立して、式(1)におけるRと同様のRである。Rは、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、それぞれ独立して、好ましくは炭素原子数1~10のアルキル基または前記した一般式:-C(R)=CH-CO-Rで表される基(式中、RおよびRはそれぞれ、一般式(1)で説明したRおよびRと同様である)であり、より好ましくは炭素原子数1~10(特に1~5)のアルキル基である。
式(1C)において、RおよびRはそれぞれ、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、以下の基であることが好ましい。Rは、炭素原子数1~10のアルキル基であり、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基である。Rとしてのアルキル基としては、Rとしてのアルキル基と同様のアルキル基が挙げられる。Rは炭素原子数1~30のアルキルオキシ基または炭素原子数1~30のアルケニルオキシ基であり、好ましくは炭素原子数10~30(特に14~24)のアルキルオキシ基、または炭素原子数10~30(特に14~24)のアルケニルオキシ基である。Rとしてのアルキルオキシ基としては、例えば、式:-O-C2p+1(式中、pは1~30の整数である)で表される基が挙げられる。Rとしてのアルケニルオキシ基としては、例えば、式:-O-C2q-1(式中、qは1~30の整数である)で表される基が挙げられる。
In formula (1C), R 1 is each independently the same R 1 as R 1 in formula (1). From the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or the above general formula: -C(R 2 ). A group represented by =CH-CO-R 3 (wherein R 2 and R 3 are the same as R 2 and R 3 , respectively, explained in general formula (1)), more preferably a carbon atom It is an alkyl group of number 1 to 10 (especially 1 to 5).
In formula (1C), each of R 2 and R 3 is preferably the following group from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the alkyl group as R2 include the same alkyl groups as the alkyl group as R1 . R 3 is an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms or an alkenyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyloxy group having 10 to 30 carbon atoms (particularly 14 to 24 carbon atoms), or an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms; 10 to 30 (especially 14 to 24) alkenyloxy groups. Examples of the alkyloxy group as R 3 include a group represented by the formula: -OC p H 2p+1 (wherein p is an integer of 1 to 30). Examples of the alkenyloxy group as R 3 include a group represented by the formula: -O-C q H 2q-1 (wherein q is an integer from 1 to 30).

このような一般式で表される化合物(1C)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (1C) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000010
Figure 0007435617000010

Figure 0007435617000011
Figure 0007435617000011

式(1D)中、Rは、それぞれ独立して、式(1)におけるRと同様のRである。Rは、それぞれ独立して、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10、より好ましくは1~5のアルキル基である。 In formula (1D), R 1 is each independently the same R 1 as R 1 in formula (1). R 1 is each independently an alkyl group having preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material.

このような一般式で表される化合物(1D)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (1D) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000012
Figure 0007435617000012

一般式(1)で表される化合物(1)は、市販品として入手することもできるし、または公知の方法により製造することもできる。
例えば、化合物(1A)は、市販品であるオルトケイ酸テトラエチル(東京化成 工業社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(1B)は、市販品であるオルトチタン酸テトラブチル(東京化成工業社製)、T-50(日本曹達社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(1B’)は、市販品であるTOG(日本曹達社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(1C)は、市販品であるアルミニウムトリイソプロポキシド(関東化学社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(1D)は、市販品であるジルコニウム(IV)テトラブトキシド商品名TBZR(日本曹達社製)、ZR-181(日本曹達社製)として入手することができる。
Compound (1) represented by general formula (1) can be obtained as a commercially available product, or can be produced by a known method.
For example, compound (1A) can be obtained as a commercially available tetraethyl orthosilicate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.).
Further, for example, compound (1B) can be obtained as commercially available tetrabutyl orthotitanate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and T-50 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.).
For example, compound (1B') can be obtained as a commercially available product, TOG (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.).
For example, compound (1C) can be obtained as a commercially available aluminum triisopropoxide (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.).
For example, compound (1D) can be obtained as commercially available zirconium (IV) tetrabutoxide under the trade names TBZR (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and ZR-181 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.).

被膜2(すなわち当該被膜を構成する反応物)における第1金属アルコキシドの含有量は通常、その全量(例えば第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの全量)に対して、10重量%以上95重量%以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは20重量%以上80重量%以下であり、より好ましくは25重量%以上75重量%以下である。被膜は2種以上の第1金属アルコキシドを含んでもよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。 The content of the first metal alkoxide in the coating 2 (i.e., the reactant constituting the coating) is usually 10% by weight or more and 95% by weight based on the total amount (for example, the total amount of the first metal alkoxide and the second metal alkoxide). From the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, it is preferably 20% by weight or more and 80% by weight or less, and more preferably 25% by weight or more and 75% by weight or less. The coating may contain two or more types of first metal alkoxides, in which case the total amount thereof may be within the above range.

第2金属アルコキシドは、金属原子-炭素原子結合を1分子中、2つ以上(例えば2つ以上20以下、好ましくは2つ以上10以下、より好ましくは2つ以上5つ以下含む金属アルコキシドである。第2金属アルコキシドにおいて、2つ以上の金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子は、1価の炭化水素基(例えば、アルキル基およびアルケニル基)を構成する炭素原子および/または2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基)を構成する炭素原子である。第2金属アルコキシドにおいて、2つ以上の全ての金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基)を構成する炭素原子である。第2金属アルコキシドの金属原子はケイ素である。第2金属アルコキシドはこのような金属原子-炭素原子結合を1分子中、2つ以上含む。このため、被膜の物理的な劣化が抑制される。詳しくは、例えば、第2金属アルコキシドにおいて、金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子が2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基)を構成する炭素原子である場合、当該2価の炭化水素基の存在により、芯材の膨張時において、被膜は伸びることにより、芯材に追従する。また例えば、第2金属アルコキシドにおいて、金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子が1価の炭化水素基(例えば、アルキル基およびアルケニル基)を構成する炭素原子である場合、当該1価の炭化水素基は、芯材の収縮時において、応力変化の緩和作用(例えばクッション作用)を奏しつつ、被膜は芯材に追従する。これらの結果、被膜2の物理的な劣化を十分に抑制することができ、十分に優れた初期充放電効率およびサイクル特性が得られるものと考えられる。 The second metal alkoxide is a metal alkoxide that contains two or more metal atom-carbon atom bonds in one molecule (e.g., 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5). In the second metal alkoxide, carbon atoms constituting two or more metal atom-carbon atom bonds are carbon atoms constituting monovalent hydrocarbon groups (e.g., alkyl groups and alkenyl groups) and/or divalent It is a carbon atom that constitutes a hydrocarbon group (for example, an alkylene group).In the second metal alkoxide, the carbon atoms that constitute all two or more metal atom-carbon atom bonds are From the viewpoint of further improving the cycle characteristics, carbon atoms constituting a divalent hydrocarbon group (for example, an alkylene group) are preferable.The metal atom of the second metal alkoxide is silicon. One molecule contains two or more metal atom-carbon atom bonds.For this reason, physical deterioration of the coating is suppressed.For example, in a second metal alkoxide, a metal atom-carbon atom bond is contained in the second metal alkoxide. When the constituent carbon atoms are carbon atoms constituting a divalent hydrocarbon group (e.g., an alkylene group), the presence of the divalent hydrocarbon group causes the coating to stretch when the core material expands. Follows the core material.For example, in a second metal alkoxide, when the carbon atoms forming the metal atom-carbon atom bond are carbon atoms forming a monovalent hydrocarbon group (for example, an alkyl group and an alkenyl group). When the core material contracts, the monovalent hydrocarbon group exerts a stress change relaxing effect (for example, a cushioning effect), and the coating follows the core material.As a result, physical deterioration of the coating 2 occurs. It is considered that this can sufficiently suppress the oxidation and provide sufficiently excellent initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics.

第2金属アルコキシドにおける金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子が2価の炭化水素基を構成する炭素原子である場合において、第2金属アルコキシドは、1分子中、以下の一般式(2)で表されるトリアルコキシシリル基を2つ以上有する化合物である。 When the carbon atoms constituting the metal atom-carbon atom bond in the second metal alkoxide are carbon atoms constituting a divalent hydrocarbon group, the second metal alkoxide has the following general formula (2) in one molecule. It is a compound having two or more trialkoxysilyl groups represented by

Figure 0007435617000013
Figure 0007435617000013

式(2)中、R21は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。このようなアルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等が挙げられる。複数のR21について、全てのR21は、それぞれ独立して、上記アルキル基から選択されてもよいし、または全てのR21は、上記アルキル基から選択された相互に同じ基であってもよい。 In formula (2), each R 21 is independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, preferably the number of carbon atoms is It is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of such alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, Examples include n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. Regarding the plurality of R 21 , all R 21 may be independently selected from the above alkyl groups, or all R 21 may be mutually the same group selected from the above alkyl groups. good.

第2金属アルコキシドが有するトリアルコキシシリル基は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のトリアルコキシシリル基から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。 The trialkoxysilyl groups possessed by the second metal alkoxide may be independently selected from the trialkoxysilyl groups represented by the above general formula (2), or may be the same group.

このような一般式(2)で表されるトリアルコキシシリル基の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the trialkoxysilyl group represented by the general formula (2) are shown in the table below.

Figure 0007435617000014
Figure 0007435617000014

第2金属アルコキシドにおける2つ以上の全ての金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子が2価の炭化水素基を構成する炭素原子である場合において、第2金属アルコキシドは、例えば、以下の一般式(2A)、(2B)、(2C)、(2E)もしくは(2F)で表される化合物またはこれらの混合物であってもよい。これらのうち、第2金属アルコキシドは、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは、一般式(2A)、(2E)もしくは(2F)で表される化合物またはこれらの混合物、より好ましくは、一般式(2A)で表される化合物である。 In the case where the carbon atoms constituting all two or more metal atom-carbon atom bonds in the second metal alkoxide are carbon atoms constituting a divalent hydrocarbon group, the second metal alkoxide is, for example, the following general It may be a compound represented by formula (2A), (2B), (2C), (2E) or (2F) or a mixture thereof. Among these, the second metal alkoxide is preferably a compound represented by general formula (2A), (2E) or (2F) or A mixture of these, more preferably a compound represented by general formula (2A).

第2金属アルコキシドにおける2つ以上の全ての金属原子-炭素原子結合を構成する炭素原子が1価の炭化水素基を構成する炭素原子である場合において、第2金属アルコキシドは、例えば、以下の一般式(2D)で表される化合物またはこれらの混合物であってもよい。 In the case where the carbon atoms constituting all the two or more metal atom-carbon atom bonds in the second metal alkoxide are carbon atoms constituting a monovalent hydrocarbon group, the second metal alkoxide may be, for example, the following general It may be a compound represented by formula (2D) or a mixture thereof.

Figure 0007435617000015
Figure 0007435617000015

式(2A)中、R211およびR212は、それぞれ独立して、式(2)におけるR21と同様の基である。詳しくは、3つのR211および3つのR212は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。3つのR211および3つのR212は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のR21から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
31は、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10の2価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数1~8の2価の炭化水素基、さらに好ましくは炭素原子数1~5(特に1~3)の2価の炭化水素基である。R31としての2価の炭化水素基は、2価飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキレン基)であってもよいし、または2価不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニレン基)であってもよい。R31としての2価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2価飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)である。R31としての2価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)として、例えば、-(CH-(式中、pは1~20、好ましくは1~10、より好ましくは1~8、さらに好ましくは1~5(特に1~3)の整数である)で表される基等が挙げられる。
In formula (2A), R 211 and R 212 are each independently the same group as R 21 in formula (2). Specifically, three R 211s and three R 212 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, which is preferable from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The three R 211s and the three R 212 may each be independently selected from R 21 in the above general formula (2), or may be the same group.
R 31 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and is preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. It is a hydrocarbon group, more preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and even more preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms (especially 1 to 3). The divalent hydrocarbon group as R 31 may be a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkylene group) or a divalent unsaturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkenylene group). Good too. The divalent hydrocarbon group as R 31 is preferably a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkylene group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. The divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkylene group) as R 31 is, for example, -(CH 2 ) p - (wherein p is 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 5 (particularly 1 to 3), and the like.

このような一般式で表される化合物(2A)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (2A) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000016
Figure 0007435617000016

Figure 0007435617000017
Figure 0007435617000017

式(2B)中、R211、R212、R213およびR214は、式(2)におけるR21と同様の基である。詳しくは、3つのR211, 3つのR212, 3つのR213および3つのR214は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。3つのR211, 3つのR212, 3つのR213および3つのR214は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のR21から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
32は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10の2価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数6~10の2価の炭化水素基である。R32としての2価の炭化水素基は、2価飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキレン基)であってもよいし、または2価不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニレン基)であってもよい。R32としての2価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2価飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)である。R32としての2価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)として、例えば、-(CH-(式中、qは1~10、より好ましくは6~10の整数である)で表される基等が挙げられる。全てのR32は、それぞれ独立して、当該R32から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
33は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10の1価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5の1価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数1~3の1価の炭化水素基である。R33としての1価の炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキル基)であってもよいし、または不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニル基)であってもよい。R33としての1価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキル基)である。R33としての1価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキル基)として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等が挙げられる。全てのR33は、それぞれ独立して、当該R33から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
In formula (2B), R 211 , R 212 , R 213 and R 214 are the same groups as R 21 in formula (2). Specifically, 3 R 211 , 3 R 212 , 3 R 213 and 3 R 214 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the initial charge/discharge efficiency of the negative electrode active material and From the viewpoint of further improving cycle characteristics, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferred, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferred. Three R 211 , three R 212 , three R 213 and three R 214 may each be independently selected from R 21 in the above general formula (2), or may be the same group as each other. It's okay.
R 32 is each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and preferably has 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. A divalent hydrocarbon group having 10 carbon atoms, more preferably a divalent hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms. The divalent hydrocarbon group as R 32 may be a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkylene group) or a divalent unsaturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkenylene group). Good too. The divalent hydrocarbon group as R 32 is preferably a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkylene group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. The divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkylene group) as R 32 is, for example, -(CH 2 ) q - (wherein q is an integer of 1 to 10, more preferably 6 to 10). Examples include groups represented by: All R 32 's may each be independently selected from the R 32 's, or may be the same group as each other.
R 33 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, R 33 is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. 5 monovalent hydrocarbon group, more preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group as R 33 may be a saturated aliphatic hydrocarbon group (eg, an alkyl group) or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group (eg, an alkenyl group). The monovalent hydrocarbon group as R 33 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkyl group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. Examples of the monovalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkyl group) as R 33 include methyl group, ethyl group, n-propyl, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Examples include butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. All R 33 's may be independently selected from the R 33 's, or may be the same group as each other.

このような一般式で表される化合物(2B)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (2B) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000018
Figure 0007435617000018

Figure 0007435617000019
Figure 0007435617000019

式(2C)中、R211およびR212は、式(2)におけるR21と同様の基である。詳しくは、3つのR211,および3つのR212は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。3つのR211および3つのR212は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のR21から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
34、R35、およびR36は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10の2価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5の2価の炭化水素基である。R34、R35、およびR36としての2価の炭化水素基は、2価飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキレン基)であってもよいし、または2価不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニレン基)であってもよい。R34、R35、およびR36としての2価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2価飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)である。R34、R35、およびR36としての2価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)として、例えば、-(CH-(式中、rは1~10、より好ましくは1~5の整数である)で表される基等が挙げられる。全てのR34、R35、およびR36は、それぞれ独立して、上記2価の炭化水素基から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。R34、R35、およびR36の総炭素原子数は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは3~20、より好ましくは6~10である。
In formula (2C), R 211 and R 212 are the same groups as R 21 in formula (2). Specifically, three R 211 and three R 212 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, Preferably it is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The three R 211s and the three R 212 may each be independently selected from R 21 in the above general formula (2), or may be the same group.
R 34 , R 35 , and R 36 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, Preferably it is a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. The divalent hydrocarbon groups as R 34 , R 35 , and R 36 may be divalent saturated aliphatic hydrocarbon groups (for example, alkylene groups) or divalent unsaturated aliphatic hydrocarbon groups ( For example, it may be an alkenylene group). The divalent hydrocarbon groups as R 34 , R 35 , and R 36 are preferably divalent saturated aliphatic hydrocarbon groups (especially alkylene basis). Examples of divalent saturated aliphatic hydrocarbon groups (especially alkylene groups) as R 34 , R 35 , and R 36 include -(CH 2 ) r - (wherein r is 1 to 10, more preferably 1 (which is an integer of 5 to 5), and the like. All R 34 , R 35 , and R 36 may each be independently selected from the above divalent hydrocarbon groups, or may be the same group. The total number of carbon atoms in R 34 , R 35 , and R 36 is preferably 3 to 20, more preferably 6 to 10, from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material.

このような一般式で表される化合物(2C)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (2C) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000020
Figure 0007435617000020

Figure 0007435617000021
Figure 0007435617000021

式(2D)中、R211およびR212は、それぞれ独立して、式(2)におけるR21と同様の基である。詳しくは、2つのR211および2つのR212は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。2つのR211および2つのR212は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のR21から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。 In formula (2D), R 211 and R 212 are each independently the same group as R 21 in formula (2). Specifically, two R 211 and two R 212 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, which is preferable from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Two R 211 and two R 212 may each be independently selected from R 21 in the above general formula (2), or may be the same group.

このような一般式で表される化合物(2D)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (2D) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000022
Figure 0007435617000022

Figure 0007435617000023
Figure 0007435617000023

式(2E)中、R212およびR213は、式(2)におけるR21と同様の基である。詳しくは、3つのR212および 3つのR213は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。3つのR212および3つのR213は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のR21から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
32は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10の2価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数4~8の2価の炭化水素基である。R32としての2価の炭化水素基は、2価飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキレン基)であってもよいし、または2価不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニレン基)であってもよい。R32としての2価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2価飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)である。R32としての2価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)として、例えば、-(CH-(式中、qは1~20、好ましくは1~10、より好ましくは4~8の整数である)で表される基等が挙げられる。全てのR32は、それぞれ独立して、当該R32から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
33は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10の1価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5の1価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数1~3の1価の炭化水素基である。R33としての1価の炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキル基)であってもよいし、または不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニル基)であってもよい。R33としての1価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキル基)である。R33としての1価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキル基)として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等が挙げられる。全てのR33は、それぞれ独立して、当該R33から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
34は、それぞれ独立して、炭素原子数1~30の1価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10の1価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数1~5の1価の炭化水素基である。R34としての1価の炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキル基)であってもよいし、または不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニル基)であってもよい。R34としての1価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキル基)である。R34としての1価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキル基)として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。全てのR34は、それぞれ独立して、当該R34から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
In formula (2E), R 212 and R 213 are the same groups as R 21 in formula (2). Specifically, three R 212 and three R 213 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, which is preferable from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The three R 212s and the three R 213s may each be independently selected from R 21 in the above general formula (2), or may be the same group.
R 32 is each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and preferably has 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. It is a divalent hydrocarbon group having 10 carbon atoms, more preferably a divalent hydrocarbon group having 4 to 8 carbon atoms. The divalent hydrocarbon group as R 32 may be a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkylene group) or a divalent unsaturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkenylene group). Good too. The divalent hydrocarbon group as R 32 is preferably a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkylene group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. The divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkylene group) as R 32 is, for example, -(CH 2 ) q - (wherein q is 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 4 to Examples include groups represented by (which is an integer of 8). All R 32 's may each be independently selected from the R 32 's, or may be the same group as each other.
R 33 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, R 33 is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. 5 monovalent hydrocarbon group, more preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group as R 33 may be a saturated aliphatic hydrocarbon group (eg, an alkyl group) or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group (eg, an alkenyl group). The monovalent hydrocarbon group as R 33 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkyl group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. Examples of the monovalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkyl group) as R 33 include methyl group, ethyl group, n-propyl, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Examples include butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. All R 33 's may be independently selected from the R 33 's, or may be the same group as each other.
R 34 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and preferably has 1 to 30 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. It is a monovalent hydrocarbon group having 10 carbon atoms, and more preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group as R 34 may be a saturated aliphatic hydrocarbon group (eg, an alkyl group) or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group (eg, an alkenyl group). The monovalent hydrocarbon group as R 34 is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group (especially an alkyl group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. Examples of the monovalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkyl group) as R 34 include methyl group, ethyl group, n-propyl, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group etc. All R 34s may be independently selected from the R 34s , or may be the same group as each other.

このような一般式で表される化合物(2E)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (2E) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000024
Figure 0007435617000024

Figure 0007435617000025
Figure 0007435617000025

式(2F)中、R212、R213およびR214は、それぞれ独立して、式(2)におけるR21と同様の基である。詳しくは、3つのR212、3つのR213および3つのR214は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~5のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~3のアルキル基である。3つのR212、3つのR213および3つのR214は、それぞれ独立して、上記一般式(2)のR21から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
32は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは炭素原子数1~10の2価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素原子数1~5の2価の炭化水素基である。R32としての2価の炭化水素基は、2価飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルキレン基)であってもよいし、または2価不飽和脂肪族炭化水素基(例えばアルケニレン基)であってもよい。R32としての2価の炭化水素基は、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは2価飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)である。R32としての2価の飽和脂肪族炭化水素基(特にアルキレン基)として、例えば、-(CH-(式中、qは1~10、より好ましくは1~5の整数である)で表される基等が挙げられる。全てのR32は、それぞれ独立して、当該R32から選択されてもよいし、または相互に同じ基であってもよい。
In formula (2F), R 212 , R 213 and R 214 are each independently the same group as R 21 in formula (2). Specifically, three R 212 , three R 213 and three R 214 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and further improve the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. From this viewpoint, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferred, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferred. Three R 212 , three R 213 and three R 214 may each be independently selected from R 21 in the above general formula (2), or may be the same group.
R 32 is each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and preferably has 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. It is a divalent hydrocarbon group having 10 carbon atoms, and more preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. The divalent hydrocarbon group as R 32 may be a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkylene group) or a divalent unsaturated aliphatic hydrocarbon group (e.g. alkenylene group). Good too. The divalent hydrocarbon group as R 32 is preferably a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkylene group) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. The divalent saturated aliphatic hydrocarbon group (especially alkylene group) as R 32 is, for example, -(CH 2 ) q - (wherein q is an integer of 1 to 10, more preferably 1 to 5). Examples include groups represented by: All R 32 's may each be independently selected from the R 32 's, or may be the same group as each other.

このような一般式で表される化合物(2F)の具体例を以下の表に示す。 Specific examples of the compound (2F) represented by such general formula are shown in the table below.

Figure 0007435617000026
Figure 0007435617000026

一般式(2A)で表される化合物(2A)、一般式(2B)で表される化合物(2B)、一般式(2C)で表される化合物(2C)、一般式(2D)で表される化合物(2D)、一般式(2E)で表される化合物(2E)および一般式(2F)で表される化合物(2F)は、市販品として入手することもできるし、または公知の方法により製造することもできる。
例えば、化合物(2A)は、市販品である1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン(東京化成工業社製)、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン(東京化成工業社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(2C)は、市販品であるX-12-5263HP(信越化学工業社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(2D)は、市販品であるジメチルジメトキシシラン(東京化成社製)として入手することができる。
また例えば、化合物(2F)は、市販品であるトリス[3-(トリメトキシシリル)-プロピル]イソシアヌレート(東京化成社製)として入手することができる。
Compound (2A) represented by general formula (2A), compound (2B) represented by general formula (2B), compound (2C) represented by general formula (2C), compound (2C) represented by general formula (2D), Compound (2D), compound (2E) represented by general formula (2E), and compound (2F) represented by general formula (2F) can be obtained as commercially available products, or can be obtained by known methods. It can also be manufactured.
For example, compound (2A) is commercially available as 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 1,6-bis(trimethoxysilyl)hexane (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.). can be obtained.
Further, for example, compound (2C) can be obtained as a commercial product, X-12-5263HP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
For example, compound (2D) can be obtained as a commercially available dimethyldimethoxysilane (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.).
Further, for example, compound (2F) can be obtained as a commercially available product, tris[3-(trimethoxysilyl)-propyl]isocyanurate (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.).

第2金属アルコキシドは、例えば、一般式(2A)、(2B)、(2C)、(2D)、(2E)もしくは(2F)で表される化合物、またはこれらの混合物であってもよい。第2金属アルコキシドは、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは一般式(2A)、(2D)、(2E)もしくは(2F)で表される化合物、またはこれらの混合物であり、より好ましくは一般式(2A)(特に、R31は炭素原子数1~5(好ましくは1~3)の2価炭化水素基である;R211およびR212はそれぞれ、上記一般式(2A)におけるR211およびR212と同様である)もしくは(2D)で表される化合物、またはこれらの混合物である。 The second metal alkoxide may be, for example, a compound represented by general formula (2A), (2B), (2C), (2D), (2E) or (2F), or a mixture thereof. The second metal alkoxide is preferably a compound represented by the general formula (2A), (2D), (2E) or (2F) from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, or A mixture of these, more preferably represented by the general formula (2A) (in particular, R 31 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms (preferably 1 to 3); R 211 and R 212 are each represented by R 211 and R 212 in the above general formula (2A)) or (2D), or a mixture thereof.

被膜2(すなわち当該被膜を構成する反応物)における第2金属アルコキシドの含有量は通常、その全量(例えば第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの全量)に対して、5重量%以上90重量%以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは20重量%以上80重量%以下であり、より好ましくは25重量%以上75重量%以下である。被膜は2種以上の第2金属アルコキシドを含んでもよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。 The content of the second metal alkoxide in the coating 2 (that is, the reactant constituting the coating) is usually 5% by weight or more and 90% by weight based on the total amount (for example, the total amount of the first metal alkoxide and the second metal alkoxide). From the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, it is preferably 20% by weight or more and 80% by weight or less, and more preferably 25% by weight or more and 75% by weight or less. The coating may contain two or more types of second metal alkoxides, in which case the total amount thereof may be within the above range.

負極活物質10における被膜2の含有量(すなわちコート量)は通常、負極活物質10の全量(すなわち負極活物質芯材および被膜の合計量)に対して、0.20重量%以上4.00重量%以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.30重量%以上3.20重量%以下、より好ましくは0.30重量%以上1.000重量%以下である。なお、含有量の算出にあたり、金属アルコキシドに含まれるアルコキシドが全量脱水縮合反応し、それ以外の構造に変化がない反応物が得られるものとして計算した。例えば、1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン1gに含まれるアルコキシドが全量脱水縮合反応して得られる反応物の重量は、0.49gとなる。 The content (i.e., coating amount) of the coating 2 in the negative electrode active material 10 is usually 0.20% by weight or more based on the total amount of the negative electrode active material 10 (i.e., the total amount of the negative electrode active material core material and the coating). % by weight or less, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, preferably from 0.30% by weight to 3.20% by weight, more preferably from 0.30% by weight to 1. 000% by weight or less. In calculating the content, it was assumed that the entire amount of the alkoxide contained in the metal alkoxide undergoes a dehydration condensation reaction, and a reactant with no other changes in structure is obtained. For example, the weight of the reaction product obtained by dehydration condensation of all the alkoxides contained in 1 g of 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane is 0.49 g.

本発明の負極活物質は、負極活物質芯材を、アルカリ性溶媒中において、第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドとともに、撹拌することを含む方法により、製造することができる。撹拌後、詳しくは、負極活物質芯材を濾別および洗浄し、加熱乾燥することにより、負極活物質芯材の表面に、被膜が形成されてなる負極活物質を得ることができる。なお、被覆する方法は活物質芯材に被覆できれば前記方法に限ったものでなく、スプレーや乾式混合などの塗布法によりなされてもよい。 The negative electrode active material of the present invention can be produced by a method including stirring a negative electrode active material core material in an alkaline solvent together with a first metal alkoxide and a second metal alkoxide. After stirring, specifically, the negative electrode active material core material is filtered and washed, and then heated and dried to obtain a negative electrode active material in which a film is formed on the surface of the negative electrode active material core material. Note that the coating method is not limited to the above method as long as the active material core material can be coated, and coating methods such as spraying and dry mixing may be used.

第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの配合比(すなわち使用量比)は通常、そのまま、被膜における各金属アルコキシドの含有量比となるため、所望の含有量比に応じた配合比とすればよい。 The blending ratio (i.e. usage ratio) of the first metal alkoxide and the second metal alkoxide usually corresponds to the content ratio of each metal alkoxide in the coating, so the blending ratio can be adjusted according to the desired content ratio. .

第1金属アルコキシドの配合量は通常、負極活物質芯材100重量部に対して、0.1重量部以上20重量部以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.1重量部以上10重量部以下、より好ましくは0.5重量部以上2.0重量部以下である。 The amount of the first metal alkoxide is usually 0.1 parts by weight or more and 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the negative electrode active material core material, and is effective for further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. From this point of view, the content is preferably 0.1 parts by weight or more and 10 parts by weight or less, more preferably 0.5 parts by weight or more and 2.0 parts by weight or less.

第2金属アルコキシドの配合量は通常、負極活物質芯材100重量部に対して、0.1重量部以上10重量部以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.1重量部以上5重量部以下、より好ましくは0.2重量部以上1.8重量部以下である。 The amount of the second metal alkoxide is usually 0.1 parts by weight or more and 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the negative electrode active material core material, and is effective for further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. From this point of view, the content is preferably 0.1 parts by weight or more and 5 parts by weight or less, more preferably 0.2 parts by weight or more and 1.8 parts by weight or less.

第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの合計配合量は、負極活物質芯材の表面に被膜が形成される限り特に限定されず、例えば、負極活物質芯材100重量部に対して、0.5重量部以上20重量部以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.5重量部以上10重量部以下、より好ましくは0.8重量部以上3.0重量部以下である。当該合計配合量を調整することにより、上記した負極活物質10における被膜2の含有量(すなわちコート量)を制御することができる。当該合計配合量が多いほど、コート量は多くなる。 The total amount of the first metal alkoxide and the second metal alkoxide is not particularly limited as long as a film is formed on the surface of the negative electrode active material core, and for example, 0.000 parts by weight per 100 parts by weight of the negative electrode active material core. The content is 5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, preferably 0.5 parts by weight or more and 10 parts by weight or less, more preferably 0.8 parts by weight. The amount is 3.0 parts by weight or less. By adjusting the total blending amount, the content of the coating 2 (ie, the coating amount) in the negative electrode active material 10 described above can be controlled. The greater the total blending amount, the greater the coating amount.

溶媒としては、第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの各金属アルコキシドの反応を阻害しなければ特に限定されず、例えば、モノアルコール類、エーテル類、グリコール類またはグリコールエーテル類が好ましい。好ましい態様において、溶媒は、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソ-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール等のモノアルコール類;2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-ブトキシエタノール等のエーテル類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、またはジエチレングリコールモノヘキシルエーテル等のグリコールエーテル類であり得る。好ましい溶媒はモノアルコール類である。また、水を必要に応じて含んでいても良い。上記溶媒は、1種のみを用いても、または2種以上を用いてもよい。溶媒は種々の添加剤、例えば触媒、pH調整剤、安定化剤、増粘剤等を含んでいてもよい。上記添加剤としては、例えば、ホウ酸化合物等の酸化合物、アンモニア化合物等の塩基化合物が挙げられる。溶媒の配合量は、負極活物質芯材の表面に各金属アルコキシドを均一に存在させ得る限り特に限定されず、例えば、負極活物質芯材100重量部に対して、20重量部以上200重量部以下、特に30重量部以上150重量部以下であってよい。 The solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction of the first metal alkoxide and the second metal alkoxide, and for example, monoalcohols, ethers, glycols, or glycol ethers are preferred. In a preferred embodiment, the solvent is methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, iso-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 2-methyl-2-pentanol. Monoalcohols such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, etc.; Glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol; dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether , diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, or diethylene glycol monohexyl ether. Preferred solvents are monoalcohols. Moreover, water may be included if necessary. The above solvents may be used alone or in combination of two or more. The solvent may contain various additives such as catalysts, pH adjusters, stabilizers, thickeners, and the like. Examples of the additive include acid compounds such as boric acid compounds, and basic compounds such as ammonia compounds. The blending amount of the solvent is not particularly limited as long as each metal alkoxide can be uniformly present on the surface of the negative electrode active material core, and for example, 20 parts by weight or more and 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material core. In particular, the amount may be 30 parts by weight or more and 150 parts by weight or less.

撹拌時の混合物の温度は、負極活物質芯材の表面に各金属アルコキシドが均一に存在し得る限り特に限定されず、例えば、10℃以上70℃以下であり、好ましくは15℃以上35℃以下である。
撹拌時間もまた、負極活物質芯材の表面に各金属アルコキシドが均一に存在し得る限り特に限定されず、例えば、10分以上5時間以下であり、好ましくは30分以上3時間以下である。
The temperature of the mixture during stirring is not particularly limited as long as each metal alkoxide can be uniformly present on the surface of the negative electrode active material core material, and is, for example, 10°C or more and 70°C or less, preferably 15°C or more and 35°C or less. It is.
The stirring time is also not particularly limited as long as each metal alkoxide can be uniformly present on the surface of the negative electrode active material core material, and is, for example, 10 minutes or more and 5 hours or less, preferably 30 minutes or more and 3 hours or less.

洗浄は、残存する触媒除去のために行う。例えば、濾過による残渣を洗浄溶媒と接触させることにより行う。洗浄溶媒は特に限定されず、例えば、アセトンであってもよい。 Washing is performed to remove any remaining catalyst. For example, this can be done by contacting the residue from filtration with a washing solvent. The washing solvent is not particularly limited, and may be, for example, acetone.

加熱乾燥により、洗浄で使用した溶媒が除去される。加熱温度は通常、15℃以上(特に15℃以上250℃以下)であり、溶媒除去の観点から、好ましくは15℃以上200℃以下である。加熱時間は通常、30分以上(特に30分以上24時間以下)であり、溶媒除去の観点から、好ましくは60分以上12時間以下である。 The solvent used in washing is removed by heating and drying. The heating temperature is usually 15° C. or higher (particularly 15° C. or higher and 250° C. or lower), and preferably 15° C. or higher and 200° C. or lower from the viewpoint of solvent removal. The heating time is usually 30 minutes or more (particularly 30 minutes or more and 24 hours or less), and preferably 60 minutes or more and 12 hours or less from the viewpoint of solvent removal.

[負極]
本発明の負極は、少なくとも負極層および負極集電体(箔)から構成されており、負極層は上記した被覆型負極活物質を含む。負極層の上記した被覆型負極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士の十分な接触と形状保持のためにバインダーが負極層に含まれていることが好ましい。負極層は、更には、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤を含むことが好ましい。このように、複数の成分が含有されて成る形態ゆえ、負極層は “負極合材層”などと称すこともできる。
[Negative electrode]
The negative electrode of the present invention is composed of at least a negative electrode layer and a negative electrode current collector (foil), and the negative electrode layer contains the above-described coated negative electrode active material. The above-mentioned coated negative electrode active material of the negative electrode layer is composed of, for example, granules, and it is preferable that a binder is included in the negative electrode layer for sufficient contact between the particles and shape retention. Preferably, the negative electrode layer further contains a conductive additive to facilitate the transmission of electrons that promote battery reactions. Since the negative electrode layer contains a plurality of components in this manner, the negative electrode layer can also be referred to as a "negative electrode composite material layer."

負極層における負極活物質の含有量は通常、負極層全量に対して、50重量%以上95重量%以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは70重量%以上95重量%以下、より好ましくは85重量%以上95重量%以下である。 The content of the negative electrode active material in the negative electrode layer is usually 50% by weight or more and 95% by weight or less based on the total amount of the negative electrode layer, and is preferably from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. The content is 70% by weight or more and 95% by weight or less, more preferably 85% by weight or more and 95% by weight or less.

負極層は、上記した被覆型負極活物質とともに、従来の負極活物質を含んでもよい。負極層が上記した被覆型負極活物質とともに従来の負極活物質を含む場合、上記した負極活物質の含有量は、全負極活物質の含有量である。従来の負極活物質は、例えば、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質である。かかる観点でいえば、従来の負極活物質としては、特に限定されず、例えば、被覆型負極活物質の負極活物質芯材を構成し得るケイ素系材料、炭素系材料、またはこれらの混合物が挙げられる。二次電池がより高い理論容量(言い換えれば電池容量)を得つつ、充放電時において負極層がより膨張収縮しにくくなると共に電解液が分解しにくくなる観点から、負極層は、上記した被覆型負極活物質とともに、従来の負極活物質として炭素系材料(特に黒鉛、好ましくは人造黒鉛)を含むことが好ましい。被覆型負極活物質と従来の負極活物質(特に炭素系材料)との混合比は通常、1/99以上99/1以下であり、二次電池の理論容量(言い換えれば電池容量)、充放電時における負極層の耐膨張収縮性および電解液の耐分解性のさらなる向上の観点から、好ましくは10/90以上50/50以下、より好ましくは20/80以上40/60以下である。 The negative electrode layer may include a conventional negative electrode active material in addition to the coated negative electrode active material described above. When the negative electrode layer includes a conventional negative electrode active material as well as the above-described coated negative electrode active material, the content of the negative electrode active material described above is the content of the entire negative electrode active material. Conventional negative electrode active materials are, for example, materials that contribute to intercalation and desorption of lithium ions. From this point of view, conventional negative electrode active materials are not particularly limited, and include, for example, silicon-based materials, carbon-based materials, or mixtures thereof that can constitute the negative electrode active material core material of coated negative electrode active materials. It will be done. The above-mentioned coated type negative electrode layer is used from the viewpoint that the secondary battery obtains a higher theoretical capacity (in other words, battery capacity), and the negative electrode layer is less likely to expand and contract during charging and discharging, and the electrolyte is less likely to decompose. It is preferable to include a carbon-based material (particularly graphite, preferably artificial graphite) as a conventional negative electrode active material together with the negative electrode active material. The mixing ratio of the coated negative electrode active material and the conventional negative electrode active material (especially carbon-based materials) is usually 1/99 or more and 99/1 or less, and the theoretical capacity (in other words, battery capacity) of the secondary battery, charging and discharging From the viewpoint of further improving the expansion/shrinkage resistance of the negative electrode layer and the decomposition resistance of the electrolytic solution, the ratio is preferably 10/90 or more and 50/50 or less, more preferably 20/80 or more and 40/60 or less.

負極層に含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸およびその塩、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、およびポリアミドイミド系樹脂から成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。より好適な実施態様では負極層に含まれるバインダーはポリフッ化ビニリデンとなっている。負極層に含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等のカーボンブラック(鱗片状カーボンを含む)、黒鉛、カーボンナノチューブおよび気相成長炭素繊維等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも1種を挙げることができる。なお、負極層には、電池製造時に使用された増粘剤成分(例えばメチルセルロース)が含まれていてもよい。 The binder contained in the negative electrode layer is not particularly limited, but may include styrene-butadiene rubber, polyacrylic acid and its salts, polyurethane, polyvinylidene fluoride, polyimide resin, polyaramid resin, and polyamideimide resin. At least one selected from the group consisting of: In a more preferred embodiment, the binder contained in the negative electrode layer is polyvinylidene fluoride. The conductive additive that can be contained in the negative electrode layer is not particularly limited, but includes carbon black (including scaly carbon) such as thermal black, furnace black, channel black, Ketjen black and acetylene black, graphite, Examples include at least one selected from carbon fibers such as carbon nanotubes and vapor grown carbon fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum and silver, and polyphenylene derivatives. Note that the negative electrode layer may contain a thickener component (for example, methyl cellulose) used during battery manufacture.

乾燥、プレス、真空乾燥後の負極層の厚みは特に限定されず、例えば、1μm以上300μm以下、特に5μm以上100μm以下であってよい。負極層の厚みは二次電池内部での厚みであって、任意の50箇所における測定値の平均値を用いている。 The thickness of the negative electrode layer after drying, pressing, and vacuum drying is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more and 300 μm or less, particularly 5 μm or more and 100 μm or less. The thickness of the negative electrode layer is the thickness inside the secondary battery, and the average value of measurements at 50 arbitrary locations is used.

負極集電体は電池反応に起因して活物質で発生した電子を集めたり供給したりするのに資する部材である。このような集電体は、シート状の金属部材であってよく、多孔または穿孔の形態を有していてよい。例えば、集電体は金属箔、パンチングメタル、網またはエキスパンドメタル等であってよい。負極に用いられる負極集電体は、銅、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも1種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えば銅箔であってよい。 The negative electrode current collector is a member that helps collect and supply electrons generated in the active material due to battery reactions. Such a current collector may be a sheet-like metal member and may have a porous or perforated form. For example, the current collector may be metal foil, punched metal, mesh, expanded metal, or the like. The negative electrode current collector used in the negative electrode is preferably made of a metal foil containing at least one selected from the group consisting of copper, stainless steel, nickel, etc., and may be, for example, a copper foil.

負極においては、負極集電体の少なくとも片面に負極層が設けられていればよい。例えば、負極は、負極集電体の両面に負極層が設けられていてもよいし、または負極集電体の片面に負極層が設けられていてもよい。電池(特に二次電池)のさらなる高容量化の観点から好ましい負極は負極集電体の両面に負極層が設けられている。 In the negative electrode, a negative electrode layer may be provided on at least one side of the negative electrode current collector. For example, in the negative electrode, negative electrode layers may be provided on both sides of a negative electrode current collector, or a negative electrode layer may be provided on one side of the negative electrode current collector. From the viewpoint of further increasing the capacity of batteries (particularly secondary batteries), a preferred negative electrode has negative electrode layers provided on both sides of a negative electrode current collector.

負極は、例えば、負極活物質とバインダーとを分散媒に混合して調製された負極層スラリーを負極集電体に塗布し、乾燥した後、乾燥塗膜をロールプレス機等で圧延することにより得ることができる。 The negative electrode is prepared by, for example, applying a negative electrode layer slurry prepared by mixing a negative electrode active material and a binder in a dispersion medium to a negative electrode current collector, drying it, and then rolling the dried coating film with a roll press machine or the like. Obtainable.

負極の製造方法に関する好ましい実施態様は以下の通りである。
被覆型負極活物質(および所望により従来の負極活物質)、バインダー、および分散媒(特に非水性溶媒)などを混合する。こののち、混合物を撹拌してもよい。撹拌方法および撹拌条件は、特に限定されないが、例えば、ミキサなどの撹拌装置を用いてもよい。非水性溶媒の種類は、被覆型負極活物質(および所望により混合される従来の負極活物質)を分散させることが可能であると共に、バインダーを溶解させることが可能である材料のうちのいずれか1種類または2種類以上であれば、特に限定されない。この非水性溶媒は、例えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの有機溶剤である。このような非水性溶媒によりバインダーが溶解されるため、被覆型負極活物質(および所望により混合される従来の負極活物質)ならびにバインダーを含む非水性分散液が調製される。この非水性分散液の状態は、特に限定されないが、例えば、ペースト状である。ペースト状の非水性分散液は、いわゆるスラリーである。
Preferred embodiments of the negative electrode manufacturing method are as follows.
A coated negative electrode active material (and, if desired, a conventional negative electrode active material), a binder, a dispersion medium (particularly a nonaqueous solvent), and the like are mixed. After this, the mixture may be stirred. Although the stirring method and stirring conditions are not particularly limited, for example, a stirring device such as a mixer may be used. The type of non-aqueous solvent is one that is capable of dispersing the coated negative electrode active material (and the conventional negative electrode active material mixed if desired) and is capable of dissolving the binder. There is no particular limitation as long as there is one or two or more types. This non-aqueous solvent is, for example, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone. Since the binder is dissolved in such a non-aqueous solvent, a non-aqueous dispersion containing the coated negative electrode active material (and optionally mixed conventional negative electrode active material) and the binder is prepared. The state of this non-aqueous dispersion is not particularly limited, but is, for example, paste-like. The paste-like non-aqueous dispersion is a so-called slurry.

次いで、非水性分散液を用いて、負極を製造する。この場合には、例えば、負極集電体の両面に非水性分散液を塗布したのち、その非水性分散液を乾燥させる。これにより、被覆型負極活物質(および所望により従来の負極活物質)ならびにバインダーを含む負極層が形成されるため、負極が完成する。こののち、ロールプレス機などを用いて負極層を圧縮成形してもよい。この場合には、負極層を加熱してもよいし、圧縮成形を複数回繰り返してもよい。圧縮条件および加熱条件は、特に限定されない。 Next, a negative electrode is manufactured using the non-aqueous dispersion. In this case, for example, a non-aqueous dispersion is applied to both sides of the negative electrode current collector, and then the non-aqueous dispersion is dried. As a result, a negative electrode layer containing a coated negative electrode active material (and a conventional negative electrode active material if desired) and a binder is formed, so that a negative electrode is completed. Thereafter, the negative electrode layer may be compression molded using a roll press machine or the like. In this case, the negative electrode layer may be heated or compression molding may be repeated multiple times. Compression conditions and heating conditions are not particularly limited.

[電池]
本発明は二次電池および一次電池等の電池を提供する。本明細書中、「二次電池」という用語は充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指している。「二次電池」は、その名称に過度に拘泥されるものではなく、例えば、「蓄電デバイス」なども包含し得る。「一次電池」という用語は放電のみが可能な電池のことを指している。本発明の電池は二次電池であることが好ましい。
[battery]
The present invention provides batteries such as secondary batteries and primary batteries. In this specification, the term "secondary battery" refers to a battery that can be repeatedly charged and discharged. The term "secondary battery" is not excessively limited by its name, and may also include, for example, a "power storage device". The term "primary battery" refers to a battery that can only be discharged. The battery of the present invention is preferably a secondary battery.

本発明の二次電池は、上記した負極を含む。本発明の二次電池は通常、上記した負極の他、正極、正極と負極との間に配置されたセパレータ、ならびに電解質が外装体に封入されている。 The secondary battery of the present invention includes the above-described negative electrode. In the secondary battery of the present invention, in addition to the above-mentioned negative electrode, a positive electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte are usually enclosed in an exterior body.

本発明の二次電池においては、正極、負極、および正極と負極との間に配置されたセパレータは電極組立体を構成する。本発明の二次電池においては、上記した負極(特に上記した被覆型負極活物質)が含まれる限り、電極組立体はいかなる構造を有していてもよい。電極組立体がいかなる構造を有していても、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性の向上効果は得られるためである。電極組立体が有し得る構造として、例えば、積層構造(平面積層構造)、巻回構造(ジェリーロール構造)、またはスタックアンドフォールディング構造が挙げられる。詳しくは、例えば、電極組立体は、1つ以上の正極と1つ以上の負極とがセパレータを介して平面状に積層されている平面積層構造を有していてもよい。また例えば、電極組立体は、正極、負極および正極と負極との間に配置されたセパレータがロール状に巻回されている巻回構造(ジェリーロール型)を有していてもよい。また例えば、電極組立体は、正極、セパレータ、負極を長いフィルム上に積層してから折りたたんだ、いわゆるスタックアンドフォールディング構造を有していてもよい。 In the secondary battery of the present invention, the positive electrode, the negative electrode, and the separator disposed between the positive electrode and the negative electrode constitute an electrode assembly. In the secondary battery of the present invention, the electrode assembly may have any structure as long as the above-described negative electrode (particularly the above-described coated negative electrode active material) is included. This is because, no matter what structure the electrode assembly has, the effect of improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material can be obtained. Structures that the electrode assembly may have include, for example, a laminated structure (planar layered structure), a wound structure (jellyroll structure), or a stack-and-fold structure. Specifically, for example, the electrode assembly may have a planar layered structure in which one or more positive electrodes and one or more negative electrodes are laminated in a planar manner with a separator in between. For example, the electrode assembly may have a wound structure (jelly roll type) in which a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode are wound into a roll. For example, the electrode assembly may have a so-called stack-and-fold structure in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are stacked on a long film and then folded.

正極は少なくとも正極層および正極集電体(箔)から構成されており、正極集電体の少なくとも片面に正極層が設けられていればよい。例えば、正極は、正極集電体の両面に正極層が設けられていてもよいし、または正極集電体の片面に正極層が設けられていてもよい。二次電池のさらなる高容量化の観点から好ましい正極は正極集電体の両面に正極層が設けられている。 The positive electrode is composed of at least a positive electrode layer and a positive electrode current collector (foil), and the positive electrode layer may be provided on at least one side of the positive electrode current collector. For example, in the positive electrode, a positive electrode layer may be provided on both sides of a positive electrode current collector, or a positive electrode layer may be provided on one side of the positive electrode current collector. From the viewpoint of further increasing the capacity of the secondary battery, a preferred positive electrode has positive electrode layers provided on both sides of a positive electrode current collector.

正極層には正極活物質が含まれている。上記した負極層に含まれる負極活物質および正極層に含まれる正極活物質は、二次電池において電子の受け渡しに直接関与する物質であり、充放電、すなわち電池反応を担う正負極の主物質である。より具体的には、「正極層に含まれる正極活物質」および「負極層に含まれる負極活物質」に起因して電解質にイオンがもたらされ、かかるイオンが正極と負極との間で移動して電子の受け渡しが行われて充放電がなされる。正極および負極はリチウムイオンを吸蔵放出可能な電極であることが好ましく、すなわち正極層および負極層はリチウムイオンを吸蔵放出可能な層であることが好ましい。つまり、電解質を介してリチウムイオンが正極と負極との間で移動して電池の充放電が行われる二次電池が好ましい。充放電にリチウムイオンが関与する場合、本実施態様に係る二次電池は、いわゆる“リチウムイオン電池”に相当する。 The positive electrode layer contains a positive electrode active material. The above-mentioned negative electrode active material contained in the negative electrode layer and positive electrode active material contained in the positive electrode layer are substances directly involved in the transfer of electrons in secondary batteries, and are the main materials of the positive and negative electrodes responsible for charging and discharging, that is, battery reactions. be. More specifically, ions are brought to the electrolyte due to the "positive electrode active material contained in the positive electrode layer" and the "negative electrode active material contained in the negative electrode layer," and these ions move between the positive electrode and the negative electrode. As a result, electrons are transferred and charged and discharged. The positive electrode and the negative electrode are preferably electrodes capable of intercalating and deintercalating lithium ions, that is, the positive electrode layer and the negative electrode layer are preferably layers capable of intercalating and deintercalating lithium ions. In other words, a secondary battery in which lithium ions move between a positive electrode and a negative electrode via an electrolyte to charge and discharge the battery is preferable. When lithium ions are involved in charging and discharging, the secondary battery according to this embodiment corresponds to a so-called "lithium ion battery."

正極層の正極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士の十分な接触と形状保持のためにバインダーが含まれることが好ましく、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が正極層に含まれていてもよい。このように、複数の成分が含有されて成る形態ゆえ、正極層は “正極合材層”などと称すこともできる。 The positive electrode active material of the positive electrode layer is composed of, for example, granules, and preferably contains a binder to ensure sufficient contact between the particles and maintain their shape, and a conductive aid to facilitate the transmission of electrons that promote battery reactions. The agent may be included in the positive electrode layer. Since the positive electrode layer contains a plurality of components in this manner, the positive electrode layer can also be referred to as a "positive electrode composite layer."

正極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、正極活物質は例えばリチウム含有複合酸化物であることが好ましい。より具体的には、正極活物質は、リチウムと、コバルト、ニッケル、マンガンおよび鉄から成る群から選択される少なくとも1種の遷移金属とを含むリチウム遷移金属複合酸化物であることが好ましい。つまり、本実施態様に係る二次電池の正極層においては、そのようなリチウム遷移金属複合酸化物が正極活物質として好ましくは含まれている。例えば、正極活物質はコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、または、それらの遷移金属の一部を別の金属で置き換えたものであってよい。このような正極活物質は、単独種として含まれてよいものの、二種以上が組み合わされて含まれていてもよい。より好適な態様では正極層に含まれる正極活物質がコバルト酸リチウムとなっている。 The positive electrode active material is preferably a material that contributes to intercalation and desorption of lithium ions. From this point of view, it is preferable that the positive electrode active material is, for example, a lithium-containing composite oxide. More specifically, the positive electrode active material is preferably a lithium transition metal composite oxide containing lithium and at least one transition metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, manganese, and iron. That is, in the positive electrode layer of the secondary battery according to this embodiment, such a lithium transition metal composite oxide is preferably contained as a positive electrode active material. For example, the positive electrode active material may be lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganate, lithium iron phosphate, or a material in which some of the transition metals thereof are replaced with another metal. Although such positive electrode active materials may be contained as a single species, they may be contained in a combination of two or more types. In a more preferred embodiment, the positive electrode active material contained in the positive electrode layer is lithium cobalt oxide.

正極層に含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド-テトラフルオロチレン共重合体およびポリテトラフルオロチレンなどから成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。より好適な態様では正極層のバインダーはポリフッ化ビニリデンである。 The binder contained in the positive electrode layer is not particularly limited, but includes polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, polytetrafluoroethylene, etc. At least one selected from the group consisting of: In a more preferred embodiment, the binder of the positive electrode layer is polyvinylidene fluoride.

正極層におけるバインダーの含有量は通常、正極層全量に対して、0.1重量%以上20重量%以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.1重量%以上10重量%以下、より好ましくは0.5重量%以上8重量%以下である。 The binder content in the positive electrode layer is usually 0.1% by weight or more and 20% by weight or less based on the total amount of the positive electrode layer, and is preferably from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material. The content is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or more and 8% by weight or less.

正極層に含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等のカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブおよび気相成長炭素繊維等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも1種を挙げることができる。より好適な態様では正極層の導電助剤はカーボンブラック(特にケッチェンブラック)である。 The conductive additives that can be included in the positive electrode layer include, but are not particularly limited to, carbon blacks such as thermal black, furnace black, channel black, Ketjen black, and acetylene black, graphite, carbon nanotubes, and vapor-grown carbon. Examples include at least one selected from carbon fibers such as fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum, and silver, and polyphenylene derivatives. In a more preferred embodiment, the conductive additive of the positive electrode layer is carbon black (particularly Ketjen black).

さらに好適な態様では、正極層のバインダーおよび導電助剤が、ポリフッ化ビニリデンとカーボンブラック(特にケッチェンブラック)との組合せとなっている。 In a further preferred embodiment, the binder and conductive additive of the positive electrode layer are a combination of polyvinylidene fluoride and carbon black (particularly Ketjen black).

正極層における導電助剤の含有量は通常、正極層全量に対して、0.1重量%以上20重量%以下であり、負極活物質の初期充放電効率およびサイクル特性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.1重量%以上10重量%以下、より好ましくは0.5重量%以上8重量%以下である。 The content of the conductive additive in the positive electrode layer is usually 0.1% by weight or more and 20% by weight or less based on the total amount of the positive electrode layer, and from the viewpoint of further improving the initial charge/discharge efficiency and cycle characteristics of the negative electrode active material, The content is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or more and 8% by weight or less.

正極層の厚み(乾燥後)は特に限定されず、例えば、1μm以上300μm以下、特に5μm以上200μm以下であってよい。正極層の厚みは電池(特に二次電池)内部での厚みであって、任意の50箇所における測定値の平均値を用いている。 The thickness of the positive electrode layer (after drying) is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more and 300 μm or less, particularly 5 μm or more and 200 μm or less. The thickness of the positive electrode layer is the thickness inside the battery (particularly the secondary battery), and the average value of measurements at 50 arbitrary locations is used.

正極集電体は電池反応に起因して活物質で発生した電子を集めたり供給したりするのに資する部材である。このような集電体は、シート状の金属部材であってよく、多孔または穿孔の形態を有していてよい。例えば、集電体は金属箔、パンチングメタル、網またはエキスパンドメタル等であってよい。正極に用いられる正極集電体は、アルミニウム、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも1種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えばアルミニウム箔であってよい。 The positive electrode current collector is a member that helps collect and supply electrons generated in the active material due to battery reactions. Such a current collector may be a sheet-like metal member and may have a porous or perforated form. For example, the current collector may be metal foil, punched metal, mesh, expanded metal, or the like. The positive electrode current collector used in the positive electrode is preferably made of a metal foil containing at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, nickel, etc., and may be, for example, an aluminum foil.

正極は、例えば、正極活物質とバインダーとを分散媒に混合して調製された正極層スラリーを正極集電体に塗布し、乾燥した後、乾燥塗膜をロールプレス機等で圧延することにより得ることができる。 The positive electrode is prepared by, for example, applying a positive electrode layer slurry prepared by mixing a positive electrode active material and a binder in a dispersion medium to a positive electrode current collector, drying it, and then rolling the dried coating film with a roll press machine or the like. Obtainable.

セパレータは、正負極の接触による短絡防止および電解質保持などの観点から設けられる部材である。換言すれば、セパレータは、正極と負極との間の電子的接触を防止しつつイオンを通過させる部材であるといえる。好ましくは、セパレータは多孔性または微多孔性の絶縁性部材であり、その小さい厚みに起因して膜形態を有している。あくまでも例示にすぎないが、ポリオレフィン製の微多孔膜がセパレータとして用いられてよい。この点、セパレータとして用いられる微多孔膜は、例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレン(PE)のみ又はポリプロピレン(PP)のみを含んだものであってよい。更にいえば、セパレータは、“PE製の微多孔膜”と“PP製の微多孔膜”とから構成される積層体であってもよい。セパレータの表面は無機粒子コート層および/または接着層等により覆われていてもよい。セパレータの表面は接着性を有していてもよい。 The separator is a member provided from the viewpoint of preventing short circuits due to contact between positive and negative electrodes and retaining electrolyte. In other words, the separator can be said to be a member that allows ions to pass through while preventing electronic contact between the positive electrode and the negative electrode. Preferably, the separator is a porous or microporous insulating member, which has a membrane form due to its small thickness. By way of example only, a microporous membrane made of polyolefin may be used as the separator. In this regard, the microporous membrane used as the separator may contain, for example, only polyethylene (PE) or polypropylene (PP) as the polyolefin. Furthermore, the separator may be a laminate composed of a "microporous membrane made of PE" and a "microporous membrane made of PP." The surface of the separator may be covered with an inorganic particle coating layer and/or an adhesive layer. The surface of the separator may have adhesive properties.

セパレータの厚みは特に限定されず、例えば、1μm以上100μm以下、特に5μm以上30μm以下であってよい。セパレータの厚みは二次電池内部での厚み(特に正極と負極との間での厚み)であって、任意の50箇所における測定値の平均値を用いている。 The thickness of the separator is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more and 100 μm or less, particularly 5 μm or more and 30 μm or less. The thickness of the separator is the thickness inside the secondary battery (particularly the thickness between the positive electrode and the negative electrode), and the average value of the measured values at 50 arbitrary locations is used.

電解質は電極(正極・負極)から放出された金属イオンの移動を助力する。電解質は有機電解質および有機溶媒などの“非水系”の電解質であっても、または水を含む“水系”の電解質であってもよい。本発明の二次電池は、電解質として“非水系”の溶媒と、溶質とを含む電解質が用いられた非水電解質二次電池が好ましい。電解質は液体状またはゲル状などの形態を有し得る(なお、本明細書において“液体状”の非水電解質は「非水電解質液」とも称される)。 The electrolyte assists in the movement of metal ions released from the electrodes (positive and negative electrodes). The electrolyte may be a "non-aqueous" electrolyte such as an organic electrolyte and an organic solvent, or an "aqueous" electrolyte containing water. The secondary battery of the present invention is preferably a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an electrolyte containing a "non-aqueous" solvent and a solute is used as the electrolyte. The electrolyte may have a liquid or gel form (in this specification, a "liquid" non-aqueous electrolyte is also referred to as a "non-aqueous electrolyte solution").

具体的な非水電解質の溶媒としては、少なくともカーボネートを含んで成るものが好ましい。かかるカーボネートは、環状カーボネート類および/または鎖状カーボネート類であってもよい。特に制限されるわけではないが、環状カーボネート類としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)およびビニレンカーボネート(VC)から成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。鎖状カーボネート類としては、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)およびジプロピルカーボネート(DPC)から成る群から選択される少なくも1種を挙げることができる。本発明の1つの好適な実施態様では、非水電解質として環状カーボネート類と鎖状カーボネート類との組合せが用いられ、例えばエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの混合物が用いられる。
具体的な非水電解質の溶質としては、例えば、LiPFおよびLiBFなどのLi塩が好ましく用いられる。
As a specific non-aqueous electrolyte solvent, one containing at least carbonate is preferable. Such carbonates may be cyclic carbonates and/or linear carbonates. Although not particularly limited, examples of the cyclic carbonates include at least one selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC), and vinylene carbonate (VC). be able to. Examples of chain carbonates include at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethylmethyl carbonate (EMC), and dipropyl carbonate (DPC). In one preferred embodiment of the invention, a combination of cyclic carbonates and linear carbonates is used as the non-aqueous electrolyte, for example a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate.
As a specific solute of the non-aqueous electrolyte, for example, Li salts such as LiPF 6 and LiBF 4 are preferably used.

外装体は特に限定されず、例えば、フレキシブルパウチ(軟質袋体)であってよいし、またはハードケース(硬質筐体)であってもよい。 The exterior body is not particularly limited, and may be, for example, a flexible pouch (soft bag) or a hard case (hard housing).

外装体がフレキシブルパウチである場合、フレキシブルパウチは通常、ラミネートフィルムから形成され、周縁部をヒートシールすることにより、封止が達成される。ラミネートフィルムとしては、金属箔とポリマーフィルムを積層したフィルムが一般的であり、具体的には、外層ポリマーフィルム/金属箔/内層ポリマーフィルムからなる3層構成のものが例示される。外層ポリマーフィルムは水分等の透過および接触等による金属箔の損傷を防止するためのものであり、ポリアミドおよびポリエステル等のポリマーが好適に使用できる。金属箔は水分およびガスの透過を防止するためのものであり、銅、アルミニウム、ステンレス等の箔が好適に使用できる。内層ポリマーフィルムは、内部に収納する電解質から金属箔を保護するとともに、ヒートシール時に溶融封口させるためのものであり、ポリオレフィン(例えばポリプロピレン)または酸変性ポリオレフィンが好適に使用できる。ラミネートフィルムの厚さは特に限定されず、例えば、1μm以上1mm以下が好ましい。 When the outer package is a flexible pouch, the flexible pouch is usually formed from a laminate film, and sealing is achieved by heat sealing the periphery. As a laminate film, a film in which a metal foil and a polymer film are laminated is generally used, and specifically, a three-layer structure consisting of an outer layer polymer film/metal foil/inner layer polymer film is exemplified. The outer polymer film is for preventing damage to the metal foil due to permeation of moisture and contact, and polymers such as polyamide and polyester can be suitably used. The metal foil is for preventing the permeation of moisture and gas, and foils of copper, aluminum, stainless steel, etc. can be suitably used. The inner layer polymer film is used to protect the metal foil from the electrolyte contained therein and to melt and seal it during heat sealing, and polyolefin (for example, polypropylene) or acid-modified polyolefin can be suitably used. The thickness of the laminate film is not particularly limited, and is preferably, for example, 1 μm or more and 1 mm or less.

外装体がハードケースである場合、ハードケースは通常、金属板から形成され、周縁部をレーザー照射することにより、封止が達成される。金属板としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、銅、ステンレス等からなる金属材料が一般的である。金属板の厚さは特に限定されず、例えば、1μm以上1mm以下が好ましい。 When the exterior body is a hard case, the hard case is usually formed from a metal plate, and sealing is achieved by irradiating the peripheral edge with a laser. The metal plate is generally made of a metal material such as aluminum, nickel, iron, copper, or stainless steel. The thickness of the metal plate is not particularly limited, and is preferably, for example, 1 μm or more and 1 mm or less.

<負極活物質芯材>
負極活物質芯材としてSi系材料(すなわち、酸化シリコン)を準備した。
詳しくは、SiO(メジアン径7μm)およびSiTi0.3(メジアン径3μm)を用いた。
<Negative electrode active material core material>
A Si-based material (ie, silicon oxide) was prepared as a negative electrode active material core material.
Specifically, SiO (median diameter 7 μm) and SiTi 0.3 (median diameter 3 μm) were used.

<第1金属アルコキシド>
第1金属アルコキシドとして、下記化合物を準備した。
・テトラエトキシシラン(前記化合物(1A-1)に対応する)
・テトラブトキシチタン(前記化合物(1B-1)に対応する)
・トリイソプロポキシアルミニウム(前記化合物(1C-1)に対応する)
<First metal alkoxide>
The following compound was prepared as the first metal alkoxide.
・Tetraethoxysilane (corresponding to the above compound (1A-1))
・Tetrabutoxytitanium (corresponding to the above compound (1B-1))
・Triisopropoxyaluminum (corresponding to the above compound (1C-1))

<第2金属アルコキシド>
第2金属アルコキシドとして、下記化合物を準備した。
・前記化合物(2A-1)
・前記化合物(2A-2)
・前記化合物(2D-1)
・前記化合物(2E-1)
・前記化合物(2F-1)
<Second metal alkoxide>
The following compound was prepared as a second metal alkoxide.
・The above compound (2A-1)
・The above compound (2A-2)
・The above compound (2D-1)
・The above compound (2E-1)
・The above compound (2F-1)

<実施例1>
(負極活物質の製造)
28重量%アンモニア水10.0gを溶解した70gのエタノールを準備した。この溶液に、SiOを60g加えた。次に、加えたSiO 100重量部に対する使用量が表3の比率になるように、第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドを加えた。その後、室温(20℃)で120分間撹拌した。反応溶液を濾別し、アセトンで洗浄を行い、被覆した粉体を80℃で120分間乾燥させ、SiOの表面に被膜(厚み3nm)を形成した。これで有機無機ハイブリッド膜を被覆したSiO(負極活物質)の作製を完了した。
<Example 1>
(Manufacture of negative electrode active material)
70 g of ethanol in which 10.0 g of 28% by weight aqueous ammonia was dissolved was prepared. 60 g of SiO was added to this solution. Next, the first metal alkoxide and the second metal alkoxide were added so that the amounts used were as shown in Table 3 based on 100 parts by weight of SiO added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature (20° C.) for 120 minutes. The reaction solution was filtered and washed with acetone, and the coated powder was dried at 80° C. for 120 minutes to form a film (thickness: 3 nm) on the surface of SiO. This completed the production of SiO (negative electrode active material) coated with the organic-inorganic hybrid film.

(電池の製造)
・負極の作製工程
負極を以下のようにして作製した。まず、上記の負極活物質28.79重量%と、炭素系活物質(人造黒鉛、メジアン径D50=13μm)67.16重量%と、ポリフッ化ビニリデン3.00重量%と、アセチレンブラック1.00重量%と、カーボンナノチューブ0.05重量%と、溶媒(すなわち純水)とを混合したのち、自転公転ミキサを用いて混合物を混練および撹拌し、負極層スラリーを得た。この負極層スラリーを12μmの銅箔の片面に塗布し、120℃で乾燥後、ハンドプレス機にて1.7g/ccになるまで圧力をかけた上、真空乾燥することでシリコン/黒鉛混合負極を作製した。負極層の厚さは36μmであった。
(Manufacturing of batteries)
・Negative electrode production process The negative electrode was produced as follows. First, 28.79% by weight of the above negative electrode active material, 67.16% by weight of carbon-based active material (artificial graphite, median diameter D50 = 13 μm), 3.00% by weight of polyvinylidene fluoride, and 1.00% by weight of acetylene black. After mixing 0.05% by weight of carbon nanotubes and a solvent (that is, pure water), the mixture was kneaded and stirred using a rotation-revolution mixer to obtain a negative electrode layer slurry. This negative electrode layer slurry was applied to one side of a 12 μm copper foil, dried at 120°C, pressured with a hand press until it reached 1.7 g/cc, and vacuum dried to form a silicon/graphite mixed negative electrode. was created. The thickness of the negative electrode layer was 36 μm.

・正極の作製工程
正極を以下のようにして作製した。まず、正極活物質(LiCoO2)98質量部と、正極バインダー(ポリフッ化ビニリデン)1質量部と、正極導電剤(ケッチェンブラック)1質量部と、有機溶剤(N-メチル-2-ピロリドン)とを混合したのち、自公転式ミキサを用いて混合物を撹拌(混練)することにより、ペースト状の正極層スラリーを得た。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体(15μm厚のアルミニウム箔)の片面に正極層スラリーを塗布したのち、その正極層スラリーを乾燥(乾燥温度=120℃)させることにより、正極層を形成した。最後に、ハンドプレス機を用いて正極層を圧縮成形したのち、その正極層を真空乾燥させた。この場合には、正極層の体積密度を3.7g/cc(=3.7g/cm)とした。
-Production process of positive electrode The positive electrode was produced as follows. First, 98 parts by mass of a positive electrode active material (LiCoO2), 1 part by mass of a positive electrode binder (polyvinylidene fluoride), 1 part by mass of a positive electrode conductive agent (Ketjenblack), and an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone). After mixing, the mixture was stirred (kneaded) using a rotation-revolution mixer to obtain a paste-like positive electrode layer slurry. Next, a positive electrode layer slurry was applied to one side of a positive electrode current collector (aluminum foil with a thickness of 15 μm) using a coating device, and then the positive electrode layer slurry was dried (drying temperature = 120°C) to form a positive electrode layer. Formed. Finally, the positive electrode layer was compression-molded using a hand press machine, and then the positive electrode layer was vacuum-dried. In this case, the volume density of the positive electrode layer was 3.7 g/cc (=3.7 g/cm 3 ).

・コインセルの作製工程
セパレータとしてはポリエチレン製25μm厚みの微多孔フィルムを使用した。エチレンカーボネート(EC)/ジメチルカーボネート(DMC)/フルオロエチレンカーボネート(FEC)=32/65/3の重量比の溶媒中に1mol/kgの濃度でLiPF6を溶解した電解液を用いて、2016サイズのコインセルを作製した。
- Coin cell production process A 25 μm thick microporous polyethylene film was used as the separator. Using an electrolytic solution in which LiPF6 was dissolved at a concentration of 1 mol/kg in a solvent with a weight ratio of ethylene carbonate (EC)/dimethyl carbonate (DMC)/fluoroethylene carbonate (FEC) = 32/65/3, 2016 size A coin cell was created.

(電池特性の評価)
・放電容量維持率
コインセルを用い、以下の条件にて100サイクルの充放電を行った。
stサイクル充電:CCCV充電 0.2C-4.4V,0.025Ccut
stサイクル放電:CC放電 0.2C-2.5Vcut
ndサイクル以降充電:CCCV充電 0.5C-4.4V,0.025Ccut
ndサイクル以降放電:CC放電 0.5C-2.5Vcut
(Evaluation of battery characteristics)
- Discharge capacity maintenance rate Using a coin cell, 100 cycles of charging and discharging were performed under the following conditions.
1st cycle charging: CCCV charging 0.2C-4.4V, 0.025Ccut
1st cycle discharge: CC discharge 0.2C-2.5Vcut
Charging after 2nd cycle: CCCV charging 0.5C-4.4V, 0.025Ccut
Discharge after 2nd cycle: CC discharge 0.5C-2.5Vcut

詳しくは、最初に、電池状態を安定化させるために、常温環境中(23℃)において二次電池を1サイクル充放電させた。1サイクル目の充電時には、0.2Cの電流で電圧が4.4Vに到達するまで充電したのち、さらに4.4Vの電圧で電流が0.025Cに到達するまで充電した。1サイクル目の放電時には、0.2Cの電流で電圧が2.5Vに到達するまで放電した。続いて、同環境中においてサイクル数の合計が100サイクルになるまで二次電池を繰り返して充放電させることにより、放電容量を測定した。2サイクル目以降の充電時には、0.5Cの電流で電圧が4.4Vに到達するまで充電したのち、さらに4.4Vの電圧で電流が0.025Cに到達するまで充電した。2サイクル目以降の放電時には、0.5Cの電流で電圧が2.5Vに到達するまで放電した。なお、「0.2C」とは、電池容量(理論容量)を5時間で放電しきる電流値である。「0.025C」とは電池容量を40時間で放電しきる電流値である。「0.5C」とは、電池容量を2時間で放電しきる電流値である。最後に、2サイクル目の放電時の放電容量および100サイクル目の放電時の放電容量を以下の式に代入して、放電容量維持率を求め、評価した。 Specifically, first, in order to stabilize the battery state, the secondary battery was charged and discharged for one cycle in a normal temperature environment (23° C.). During the first cycle of charging, the battery was charged with a current of 0.2C until the voltage reached 4.4V, and then further charged with a voltage of 4.4V until the current reached 0.025C. During the first cycle of discharge, the battery was discharged with a current of 0.2C until the voltage reached 2.5V. Subsequently, the discharge capacity was measured by repeatedly charging and discharging the secondary battery in the same environment until the total number of cycles reached 100 cycles. During the second and subsequent charging cycles, the battery was charged with a current of 0.5C until the voltage reached 4.4V, and then further charged with a voltage of 4.4V until the current reached 0.025C. During the second cycle and subsequent discharges, the battery was discharged with a current of 0.5C until the voltage reached 2.5V. Note that "0.2C" is a current value that completely discharges the battery capacity (theoretical capacity) in 5 hours. "0.025C" is a current value that completely discharges the battery capacity in 40 hours. "0.5C" is a current value that completely discharges the battery capacity in 2 hours. Finally, the discharge capacity during the second cycle of discharge and the discharge capacity during the 100th cycle of discharge were substituted into the following formula to determine and evaluate the discharge capacity retention rate.

◎◎;93%以上(最良);
◎;90%以上93%未満(優良);
○;85%以上90%未満(良好);
×;85%未満(問題あり)。

Figure 0007435617000027
◎◎; 93% or more (best);
◎; 90% or more and less than 93% (excellent);
○: 85% or more and less than 90% (good);
×: Less than 85% (problems).
Figure 0007435617000027

・放電負荷維持率
コインセルを用い、以下の条件にて充放電を行った。
stサイクル充電:CCCV充電 0.2C-4.4V,0.025Ccut
stサイクル放電:CC放電 0.2C-2.5Vcut
ndサイクル充電:CCCV充電 0.2C-4.4V,0.025Ccut
ndサイクル放電:CC放電 0.2C-2.5Vcut
rdサイクル充電:CCCV充電 0.2C-4.4V,0.025Ccut
rdサイクル放電:CC放電 0.5C-2.5Vcut
thサイクル充電:CCCV充電 0.2C-4.4V,0.025Ccut
thサイクル放電:CC放電 2.0C-2.5Vcut
・Discharge load maintenance rate A coin cell was used to charge and discharge under the following conditions.
1st cycle charging: CCCV charging 0.2C-4.4V, 0.025Ccut
1st cycle discharge: CC discharge 0.2C-2.5Vcut
2nd cycle charging: CCCV charging 0.2C-4.4V, 0.025Ccut
2nd cycle discharge: CC discharge 0.2C-2.5Vcut
3rd cycle charging: CCCV charging 0.2C-4.4V, 0.025Ccut
3rd cycle discharge: CC discharge 0.5C-2.5Vcut
4th cycle charging: CCCV charging 0.2C-4.4V, 0.025Ccut
4th cycle discharge: CC discharge 2.0C-2.5Vcut

詳しくは、放電容量維持率(サイクル特性)を調べた場合と同様の手順により電池状態が安定化された二次電池(1サイクル充放電済み)を用いて、常温環境中(23℃)において放電時の電流を変更しながら二次電池をさらに3サイクル充放電させることにより、2サイクル目および4サイクル目において放電容量を測定した。2~4サイクル目の充電時には、0.2Cの電流で電圧が4.4Vに到達するまで充電したのち、さらに4.4Vの電圧で電流が0.025Cに到達するまで充電した。2サイクル目の放電時には、0.2Cの電流で電圧が2.5Vに到達するまで放電した。3サイクル目の放電時には、0.5Cの電流で電圧が2.5Vに到達するまで放電した。4サイクル目の放電時には、2Cの電流で電圧が2.5Vに到達するまで放電した。この測定結果から、以下の式に基づいて、放電負荷維持率を求め、評価した。なお、「2C」とは、電池容量を0.5時間で放電しきる電流値である。 In detail, using a secondary battery (charged and discharged for 1 cycle) whose battery condition has been stabilized using the same procedure as when examining the discharge capacity retention rate (cycle characteristics), discharge in a room temperature environment (23°C). The secondary battery was further charged and discharged for 3 cycles while changing the current, and the discharge capacity was measured in the 2nd cycle and the 4th cycle. During the second to fourth charging cycles, the battery was charged with a current of 0.2C until the voltage reached 4.4V, and then further charged with a voltage of 4.4V until the current reached 0.025C. During the second cycle of discharge, the battery was discharged at a current of 0.2C until the voltage reached 2.5V. During the third cycle of discharge, the battery was discharged with a current of 0.5C until the voltage reached 2.5V. During the fourth cycle of discharge, the battery was discharged with a current of 2C until the voltage reached 2.5V. From this measurement result, the discharge load maintenance rate was determined and evaluated based on the following formula. Note that "2C" is a current value that completely discharges the battery capacity in 0.5 hours.

◎◎;90%以上(最良);
◎;85%以上90%未満(優良);
○;80%以上85%未満(良好);
×;80%未満(問題あり)。
◎◎; 90% or more (best);
◎; 85% or more and less than 90% (excellent);
○: 80% or more and less than 85% (good);
×: Less than 80% (problems).

Figure 0007435617000028
Figure 0007435617000028

<実施例2~20および比較例1~3>
負極活物質の製造に際し、第1金属アルコキシドおよび第2金属アルコキシドの種類および配合量を表3に記載のように変更したこと以外、実施例1と同様の方法により、電池の製造および電池特性の評価を行った。
<Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 3>
When producing the negative electrode active material, battery production and battery characteristics were carried out in the same manner as in Example 1, except that the types and blending amounts of the first metal alkoxide and second metal alkoxide were changed as shown in Table 3. We conducted an evaluation.

Figure 0007435617000029
Figure 0007435617000029

本発明に係る二次電池は、蓄電が想定される様々な分野に利用することができる。あくまでも例示にすぎないが、本発明に係る二次電池、特に非水電解質二次電池は、モバイル機器などが使用される電気・情報・通信分野(例えば、携帯電話、スマートフォン、スマートウォッチ、ノートパソコン、デジタルカメラ、活動量計、アームコンピューター、電子ペーパーなどのモバイル機器分野)、家庭・小型産業用途(例えば、電動工具、ゴルフカート、家庭用・介護用・産業用ロボットの分野)、大型産業用途(例えば、フォークリフト、エレベーター、湾港クレーンの分野)、交通システム分野(例えば、ハイブリッド車、電気自動車、バス、電車、電動アシスト自転車、電動二輪車などの分野)、電力系統用途(例えば、各種発電、ロードコンディショナー、スマートグリッド、一般家庭設置型蓄電システムなどの分野)、医療用途(イヤホン補聴器などの医療用機器分野)、医薬用途(服用管理システムなどの分野)、ならびに、IoT分野、宇宙・深海用途(例えば、宇宙探査機、潜水調査船などの分野)などに利用することができる。 The secondary battery according to the present invention can be used in various fields where power storage is expected. Although this is merely an example, the secondary battery according to the present invention, particularly the nonaqueous electrolyte secondary battery, can be used in the electrical, information, and communication fields where mobile devices are used (e.g., mobile phones, smartphones, smart watches, laptop computers, etc.). , digital cameras, activity monitors, arm computers, electronic paper, and other mobile devices), household and small industrial applications (e.g., power tools, golf carts, household, nursing care, and industrial robots), and large industrial applications. (e.g., forklifts, elevators, harbor cranes), transportation systems (e.g., hybrid vehicles, electric vehicles, buses, trains, electrically assisted bicycles, electric motorcycles, etc.), power system applications (e.g., various power generation, Fields such as road conditioners, smart grids, and general home-installed energy storage systems), medical applications (medical devices such as earphones and hearing aids), pharmaceutical applications (fields such as medication management systems), IoT fields, and space/deep sea applications. (For example, in the field of space probes, underwater research vessels, etc.).

1:負極活物質芯材
2:有機無機ハイブリッド被膜
10:負極活物質
1: Negative electrode active material core material 2: Organic-inorganic hybrid coating 10: Negative electrode active material

Claims (8)

負極活物質芯材;および
該負極活物質芯材の表面に形成された被膜を有し、
前記被膜は、
金属原子-炭素原子結合を1分子中、1つも含まない第1金属アルコキシド;および
金属原子-炭素原子結合を1分子中、2つ以上含む第2金属アルコキシド
を少なくとも含む反応物からなる有機無機ハイブリッド被膜である、電池用負極活物質の製造方法であって、
前記負極活物質芯材を、アルカリ性溶媒中において、前記第1金属アルコキシドおよび前記第2金属アルコキシドとともに、撹拌することを含
前記第1金属アルコキシドは以下の一般式(1)で表される化合物であり、
Figure 0007435617000030
(式(1)中、M は、Si、Ti、AlまたはZrである;
xはM の価数であって、3または4の整数である;
は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基または-C(R )=CH-CO-R (式中、R は炭素原子数1~10のアルキル基であり、R は炭素原子数1~30のアルキル基、炭素原子数1~30のアルキルオキシ基または炭素原子数1~30のアルケニルオキシ基である)である;R のうち、隣接する2つのR は、前記アルキル基のとき、互いに結合して、該2つのR が結合する酸素原子および該酸素原子が結合するM 原子とともに、1つの環を形成してもよい。)
前記第2金属アルコキシドは、Si原子-炭素原子結合を1分子中、2つ以上有する化合物であって、かつ、以下の一般式(2A)、(2B)、(2C)、(2D)、(2E)もしくは(2F)で表される化合物、またはこれらの混合物であり、
Figure 0007435617000031
(式(2A)中、R 211 およびR 212 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基である;
31 は、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基である)
Figure 0007435617000032
(式(2B)中、R 211 、R 212 、R 213 およびR 214 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基である;
32 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基である;
33 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10の1価の炭化水素基である)
Figure 0007435617000033
(式(2C)中、R 211 およびR 212 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基である;
34 、R 35 、およびR 36 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10の2価の炭化水素基である)
Figure 0007435617000034
(式(2D)中、R 211 およびR 212 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基である)
Figure 0007435617000035
(式(2E)中、R 212 およびR 213 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基である;
32 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基である;
33 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10の1価の炭化水素基である;
34 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~30の1価の炭化水素基である)
Figure 0007435617000036
(式(2F)中、R 212 、R 213 およびR 214 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基である;
32 は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の2価の炭化水素基である)
前記被膜の含有量は、前記負極活物質の全量に対して、0.30重量%以上1.00重量%以下である、負極活物質の製造方法。
Negative electrode active material core material; and
having a coating formed on the surface of the negative electrode active material core material,
The coating is
a first metal alkoxide containing no metal atom-carbon atom bond in one molecule; and
Second metal alkoxide containing two or more metal atom-carbon atom bonds in one molecule
A method for producing a negative electrode active material for a battery, which is an organic-inorganic hybrid coating consisting of a reactant containing at least
Stirring the negative electrode active material core together with the first metal alkoxide and the second metal alkoxide in an alkaline solvent,
The first metal alkoxide is a compound represented by the following general formula (1),
Figure 0007435617000030
(In formula (1), M 1 is Si, Ti, Al or Zr;
x is the valence of M 1 and is an integer of 3 or 4;
R 1 is each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or -C(R 2 )=CH-CO-R 3 (wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; , R 3 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 1 to 30 carbon atoms ; When R 1 is the alkyl group, it may be bonded to each other to form one ring together with the oxygen atom to which the two R 1s are bonded and the M 1 atom to which the oxygen atom is bonded . )
The second metal alkoxide is a compound having two or more Si atom-carbon atom bonds in one molecule, and has the following general formulas (2A), (2B), (2C), (2D), ( 2E) or (2F), or a mixture thereof;
Figure 0007435617000031
(In formula (2A), R 211 and R 212 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
R 31 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms)
Figure 0007435617000032
(In formula (2B), R 211 , R 212 , R 213 and R 214 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
R 32 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms;
R 33 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms)
Figure 0007435617000033
(In formula (2C), R 211 and R 212 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
R 34 , R 35 , and R 36 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms)
Figure 0007435617000034
(In formula (2D), R 211 and R 212 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms)
Figure 0007435617000035
(In formula (2E), R 212 and R 213 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
R 32 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms;
R 33 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms;
R 34 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms)
Figure 0007435617000036
(In formula (2F), R 212 , R 213 and R 214 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
each R 32 is independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms)
The method for producing a negative electrode active material, wherein the content of the coating is 0.30% by weight or more and 1.00% by weight or less based on the total amount of the negative electrode active material.
前記被膜は、その全量に対して、前記第1金属アルコキシドを10重量%以上95重量%以下、および前記第2金属アルコキシドを5重量%以上90重量%以下含む、請求項1に記載の負極活物質の製造方法 The negative electrode active according to claim 1, wherein the coating contains 10% by weight or more and 95% by weight or less of the first metal alkoxide and 5% by weight or more and 90% by weight or less of the second metal alkoxide, based on the total amount thereof . A method of manufacturing a substance. 前記負極活物質芯材は少なくともSiを含む、請求項1または2に記載の負極活物質の製造方法 The method for producing a negative electrode active material according to claim 1 or 2 , wherein the negative electrode active material core material contains at least Si. 前記電池はリチウムイオン二次電池である、請求項1~のいずれかに記載の負極活物質の製造方法 The method for producing a negative electrode active material according to any one of claims 1 to 3 , wherein the battery is a lithium ion secondary battery. 請求項1~のいずれかに記載の負極活物質の製造方法を含む負極層おび負極集電体をむ負の製造方法 A method for manufacturing a negative electrode comprising a negative electrode layer and a negative electrode current collector , comprising the method for manufacturing a negative electrode active material according to any one of claims 1 to 4 . 請求項に記載の負極の製造方法を含む負極、正極および該正極と該負極との間に配置されたセパレータ、ならびに電解質が外装体に封入されている二次電池の製造方法 A method for manufacturing a secondary battery, comprising a negative electrode , a positive electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte, the method comprising the method for manufacturing a negative electrode according to claim 5 . 前記電解質は非水電解質である、請求項に記載の二次電池の製造方法 The method for manufacturing a secondary battery according to claim 6 , wherein the electrolyte is a nonaqueous electrolyte. 前記正極および前記負極はリチウムイオンを吸蔵放出可能な電極である、請求項またはに記載の二次電池の製造方法 8. The method for manufacturing a secondary battery according to claim 6 , wherein the positive electrode and the negative electrode are electrodes capable of inserting and extracting lithium ions.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272477A (en) 2009-05-25 2010-12-02 Sharp Corp Negative electrode material for lithium secondary battery and method for manufacturing the same
JP2012169249A (en) 2011-01-28 2012-09-06 Sanyo Electric Co Ltd Cathode for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3588885B2 (en) * 1995-12-21 2004-11-17 ソニー株式会社 Non-aqueous electrolyte battery
JP2004335334A (en) 2003-05-09 2004-11-25 Mitsubishi Materials Corp Negative electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same
JP4840663B2 (en) 2006-05-23 2011-12-21 ソニー株式会社 Negative electrode and battery
JP5113393B2 (en) * 2007-01-22 2013-01-09 パナソニック株式会社 Negative electrode active material for all solid-state polymer battery, method for producing the same, and all solid-state polymer battery
JP4541432B2 (en) * 2008-07-04 2010-09-08 シャープ株式会社 Lithium secondary battery
CA2638410A1 (en) * 2008-07-28 2010-01-28 Hydro-Quebec Composite electrode material
CN101736368B (en) * 2010-01-13 2011-07-20 北京科技大学 Noble metal ceramic composite coating inert anode for aluminum electrolysis and preparation method thereof
CN103700837A (en) * 2013-12-19 2014-04-02 湖南兴瑞新材料研究发展有限公司 Lithium manganate cathode material and preparation method thereof
CN105098163B (en) * 2014-05-16 2017-09-29 微宏动力系统(湖州)有限公司 A kind of preparation method of cladded type electrode material
CN103996835A (en) * 2014-06-14 2014-08-20 哈尔滨工业大学 Silicon-base negative material with silane coupling agent cladding layer structure as well as preparation method and application of material
WO2016007859A1 (en) 2014-07-11 2016-01-14 Kleermail Corporation Methods, apparatuses, and systems for facilitating management and/or automation of direct mail campaigns and other bulk/high volume mailings
KR102199028B1 (en) 2016-01-22 2021-01-06 제이에프이 케미칼 가부시키가이샤 Negative electrode material for Li-ion secondary battery and its manufacturing method, negative electrode for Li-ion secondary battery, and Li-ion secondary battery
JP2017183101A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 三洋化成工業株式会社 Coated active material for lithium ion battery and method for manufacturing the same
DE102016224032A1 (en) * 2016-12-02 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Anode active material particles with artificial SEI layer by means of graft-from-polymerization

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272477A (en) 2009-05-25 2010-12-02 Sharp Corp Negative electrode material for lithium secondary battery and method for manufacturing the same
JP2012169249A (en) 2011-01-28 2012-09-06 Sanyo Electric Co Ltd Cathode for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery

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